C o r p o r at e p a rt n e r s A N E W T A K E O N H U L L A N A L Y SI S
D r S h o n a C u n ni n g h a m , pri n ci p al C F D e n gi n e er at B M T, t al k s a b o ut t h e r e c e nt s u c c e s s of t h e J o R e s pr oj e ct a n d it s i m pli c ati o n s f or n a v al ar c hit e ct ur e
T
h e J oi nt R e s e ar c h o n S hi p D e si g n E v al u ati o n (J o R e s) pr oj e ct i s a gl o b al r e s e ar c h i niti ati v e
ai m e d at r e v ol uti o ni si n g t h e w a y h ull s ar e t e st e d f or p erf or m a n c e a n d e ffi ci e n c y.
Tr a diti o n all y, h ullf or m d e si g n s ar e v ali d at e d t hr o u g h m o d el- s c al e t e sti n g i n t o w t a n k s, w hi c h i n v ol v e s b uil di n g s c al e d - d o w n v er si o n s of t h e h ull a n d t e sti n g t h e m u n d er c o ntr oll e d c o n diti o n s. H o w e v er, t hi s a p pr o a c h h a s i n h er e nt c h all e n g e s i n s c ali n g r e s ult s t o f ull- s c al e d u e t o t h e u s e of Fr o u d e n u m b er s c ali n g a s o p p o s e d t o R e y n ol d s n u m b er s c ali n g. B M T t o o k p art i n t h e J o R e s pr oj e ct a s, f or u s a n d o ur cli e nt s, o n e of t h e m o st i m p ort a nt c o m p o n e nt s of v e s s el d e si g n i s u n d er st a n di n g t h e t ot al r e si st a n c e of a h ullf or m.
D mitri y P o n kr at o v of J o R e s a n d R ui L o p e s of t h e C h al m er s U ni v er sit y of T e c h n ol o g y br o u g ht t o g et h er i n d u str y l e a d er s t o e x pl or e t h e f e a si bilit y of u si n g c o m p ut ati o n al fl ui d d y n a mi c s ( C F D) f or f ull- s c al e s hi p v ali d ati o n b y a s ki n g p arti ci p a nt s t o a n al y s e a h ull w h er e t h e d et ail s of t h e h ull w er e i niti all y u n di s cl o s e d u ntil all p arti ci p a nt s h a d s u b mitt e d t h eir r e s ult s. T h e p ur p o s e of t h e J o R e s w or k w a s t o c arr y o ut a ‘ bli n d’ c o m p ari s o n b et w e e n t h e u n k n o w n h ull w hi c h w a s t e st e d e xt e n si v el y at b ot h f ull s c al e a n d m o d el s c al e a g ai n st C F D t o c o m p ar e t h e u n c ert ai nti e s b et w e e n m o d el s c al e a n d f ull s c al e a n al y s e s of t h e h ullf or m, a n d di s c u s s w h et h er C F D c al c ul ati o n s ar e vi a bl e wit hi n t h e c o st a n d ti m e - s c al e c o n str ai nt s of a c o m m er ci al pr oj e ct.
H o w e v er, it tr a n s pir e d w e w er e r e pli c ati n g t e st s c o n d u ct e d i n t h e 1 9 5 0 s b y t h e Briti s h S hi p R e s e ar c h A s s o ci ati o n ( B S R A) o n L u c y A s ht o n
( Fi g ur e 1 a n d
Fi g ur e 2, wit h R oll s- R o y c e j et e n gi n e s att a c h e d f or c al m w at er r e si st a n c e t e sti n g), a Cl y d e- b uilt p a d dl e st e a m er t h at c arri e d p a s s e n g er s o n t h e Cl y d e b et w e e n 1 8 8 8 a n d 1 9 4 9, i n cl u di n g t hr o u g h W WI a n d W WII. A si g ni fi c a nt hi st ori c al c o n n e cti o n e xi st s, a s t h e B S R A i s
Fi g u r e 3: C o m p a ri s o n of h alf of t h e t ot al r e si st a n c e r e c o r d e d f o r a s y m m et ri c h ull f r o m t h e m o d el b a si n t e st a n d t h e C F D m o d el s c al e a n al y si s ( B M T)
o n e of t h e f o u n di n g c o m p a ni e s of w h at i s B M T t o d a y. T hi s hi st ori c al li n k hi g hli g ht s t h e pi o n e eri n g r ol e of Briti s h n a v al r e s e ar c h i n s hi p d e si g n v ali d ati o n a n d u n d er s c or e s h o w w e, t hr o u g h J o R e s, c o nti n u e t o b uil d o n t h e l e g a c y of ri g or o u s s hi p p erf or m a n c e a n al y si s.
Fi g ur e s 1 a n d 2: T h e p a d dl e st e a m er L u c y A s ht o n , b ef or e ( Fi g 1) a n d aft er ( Fi g 2) m o di fi c ati o n s ( D e n n y M. B S R A r e si st a n c e e x p eri m e nt s o n L u c y A s ht o n . P art 1. F ull- s c al e m e a s ur e m e nt s, 1 9 51)
F o r m f a ct o r T h e r e s ult s fr o m B M T ( s e e Fi g ur e 3) a n d m a n y of t h e ot h er p arti ci p a nt s m at c h e d t h e hi st ori c al d at a, d e m o n str ati n g t h e a c c ur a c y of C F D f or f ull- s c al e a s s e s s m e nt s. T h e r e s ult s of J o R e s r e a ffir m t h e a c c ur a c y of hi st ori c al B S R A t e sti n g w hil e s h o wi n g h o w m o d er n C F D a p pr o a c h e s c a n e n h a n c e a n d p ot e nti all y r e pl a c e tr a diti o n al m o d el- s c al e m et h o d ol o gi e s. T hi s a p pr o a c h c o ul d all o w s hi p d e si g n er s t o a s s e s s v e s s el s at r e al- w orl d s c al e u si n g a d v a n c e d si m ul ati o n s.
W hil st t h e ai m of t hi s st u d y w a s t o pr o vi d e r e si st a n c e r e s ult s at f ull s c al e a n d at si x m o d el s c al e s, B M T w e nt f urt h er i nt o t h e a n al y si s a n d u s e d t h e e x p eri m e nt al d at a t o i nt err o g at e t h e s c ali n g pr o c e s s, wit h a f o c u s o n t h e f or m f a ct or.
U si n g t h e I nt er n ati o n al T o wi n g T a n k C o nf er e n c e (I T T C) g ui d eli n e s, t h e m o d el s c al e r e s ult s o bt ai n e d fr o m b ot h t h e p h y si c al m o d el t e st s a n d C F D si m ul ati o n s
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T H E N A V A L A R C HI T E C T
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