Software vervangt dure sleeptank Groener varen door exacter ontwerpen


Door Hannes van de Stadt M


et behulp van de in huis ont- wikkelde software YachtPower berekent het ontwerpbureau


Van Oossanen & Associates aan de hand van enkele parameters van een schip vrij snel of het goed of minder goed presteert in vergelijking met andere schepen van vrijwel dezelfde afmetingen.


Grondlegger en oprichter van Van Oossa- nen & Associates, dr.ir. Piet van Oossanen, heeft zich naast het ‘gewone’ ontwerpen van jachten en superjachten, als scheeps- bouwkundig ingenieur ruim veertig jaar verdiept in de mathematische en wiskun- dige aspecten van de hydromechanica van de ‘naval architecture’. De ‘naval architect’ of ‘scheepsbouwkundig ontwerper’ tekent de rompvorm met als basis de wetten van de hydromechanica. Het resultaat is het lijnenplan.


In de loop van ruim dertig jaar heeft het bureau een grote hoeveelheid ontwerpen vervaardigd van allerlei soorten jachten en schepen, van marineschepen tot loodsbo- ten en vissersschepen van 10 tot 82 meter. Daarnaast zijn aan de hand van literatuur- onderzoek in Nederlandse watersporttijd- schriften, de parameters van motorboot- ontwerpen verzameld.


8


Van al deze circa 500 ontwerpen zijn de ba- sisparameters waterlijn, breedte, diepgang, gewicht (de waterverplaatsing), motorver- mogen en snelheid die het schip kan varen, ingevoerd in de database. Aan de hand van een weerstands- en vermogenanalyse wordt berekend wat de relatieve efficiency van een willekeurige romp is. Die wordt be- paald door het schip af te zetten tegen een aantal andere schepen met vrijwel dezelfde parameters, waarvan bekend is hoe ze zich in het water gedragen. Het benodigd vermogen voor een bepaalde snelheid, voor een specifieke combinatie van water- lijnlengte en waterverplaatsing, zegt alles over de kwaliteit van de rompvorm en de effectiviteit van de voortstuwing.


Nadelen van knikspant


Een kast boordevol rekenkracht: een server met meer dan 100 processoren.


Foto Van Oossanenen & Associates


De meeste gebouwde – stalen - motorbo- ten hebben een knikspant rompvorm. Die heeft als grootste voordelen dat de bouw relatief eenvoudig en goedkoop is en veel volume biedt in het voorschip. Het grote nadeel is het relatief grote voortstuwings- vermogen dat nodig is om de rompsnel- heid te kunnen varen, met als gevolg een relatief hoog brandstofverbruik. Bovendien wekt deze ongunstige rompvorm een grote golfslag op met indirect negatieve gevolgen voor het watermilieu door afgassen, resul- terend in PAK-emissie naar het oppervlak-


tewater, meer geluid en afslag van oevers.


Een rondspant heeft een aanzienlijke lagere weerstand dan een knikspant waterver- plaatser, maar minder volume in het voor- schip en is duurder in de productie. De knikspant rompvorm is oorspronkelijk ontwikkeld voor snelvarende, planerende boten. Slechts voor snelheden hoger dan circa 20 knopen voor een boot met een waterlijnlengte van 10 meter, is deze kniks- pant rompvorm de meest ideale.


De in Nederland gebouwde knikspanten worden echter uitgevoerd met motoren voor een veel lagere snelheid, meestal om maximaal de rompsnelheid te halen, hetgeen voor


dezelfde motorboot met een waterlijnleng- te van 10 meter circa 9 knopen bedraagt. De hydrodynamische weerstand van een goed ontworpen rondspant is in het dit snelheidsgebied veel lager.


Extra vermogen kost geld


Bij waterverplaatsers of deplacementssche- pen is onevenredig veel extra vermogen nodig om slechts enkele knopen sneller te varen dan de rompsnelheid. Extra ver- mogen kost veel geld in aanschaf van het benodigde vermogen en – dure – brandstof tijdens de exploitatie. Door een uitermate efficiënte rondspant rompvorm te ont- werpen wordt de voortstuwingsefficiency aanmerkelijk verbeterd. Daarmee wordt varen groener.


Sommige zogenoemde multiknikspant boten komen in de buurt van een rond- spant voor wat betreft de hydrodynamische weerstand als de ligging van de knikken goed wordt gekozen en de intreehoek van de waterlijn klein is.


Dimensieloze grootheden Om vergelijkingen te kunnen maken tussen schepen van verschillende afmetingen, snelheden en waterverplaatsing, wordt gewerkt met dimensieloze grootheden. Bij het vergelijken van schepen wordt als eerste onderscheid gemaakt op basis van snelheid. Hierbij wordt als markante snelheid de rompsnelheid gebruikt, die gedefinieerd is als die snelheid waarbij het Froude-getal gelijk is aan 0.475.


Jachtbouw Nederland 3


juni 2011


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36