C O R P O R A T E P A R T N E R S


w er e s c al e d u p. T h e p h y si c al m o d el t e st d at a w a s s c al e d u si n g t h e I T T C 7 8 (I T T C, 1 9 7 8) fri cti o n al li n e. T h e f or m f a ct or w a s c al c ul at e d fr o m t h e p h y si c al m o d el t e st s at Fr o u d e n u m b er s 0.1 < Fr < 0. 2 u si n g Pr o h a s k a’ s m et h o d c arri e d o ut at e a c h s c al e a s s e s s e d. T w o w a y s of a p pl yi n g f or m f a ct or s w er e c al c ul at e d f or t h e p h y si c al m o d el s c ali n g pr o c e s s: t h e f or m f a ct or c al c ul at e d at e a c h s c al e, a n d t h e n o n e c o n st a nt f or m f a ct or t a k e n fr o m t h e ori gi n al li st. T h e C F D a n al y si s c al c ul at e d a n i n di vi d u al f or m f a ct or p er s c al e u si n g t h e C F D fri cti o n al li n e a n d t h e n c h o s e o n e c o n st a nt f or m f a ct or r e pr e s e nt ati v e a s t h e a v er a g e t o b e u s e d f or all si x m o d el s c al e- u p s.


W h e n s c al e d u p, t h e C F D r e s ult s h a v e l e s s v ari a bilit y t h a n t h e p h y si c al m o d el t e st d at a. V ari a bilit y i s a c h ar a ct eri sti c i n t h e e x p eri m e nt al pr o c e s s wit h f a ct or s s u c h a s e n vir o n m e nt al e ff e ct s, t e m p er at ur e, w at er q u alit y / c h a n g e s i n t h e t a n k, e q ui p m e nt / s e n s or s u s e d a n d p er s o n n el c o ntri b uti n g t o t hi s v ari a bilit y. T h e v ari a bilit y i n t h e C F D si m ul ati o n r e s ult s i s n oti c e a bl y l e s s a s m a n y of t h e s e f a ct or s c a n b e c o ntr oll e d f or. F a ct or s a ff e cti n g v ari a bilit y i n C F D r e s ult s s u c h a s t h e h ar d w ar e, s oft w ar e a n d m e s h w er e c o n st a nt i n t h e a n al y si s. T hi s c o ntri b ut e s t o a m or e c o n si st e nt tr e n d w hi c h i s c orr o b or at e d b y t h e l o w c o e ffi ci e nt of v ari ati o n i n t h e C F D r e s ult s.


M o d el s c al e T h e r e s ult s hi g hli g ht t h e i m p ort a n c e of t h e R e y n ol d s n u m b er i n t h e s c ali n g pr o c e s s. Oft e n w h e n c h o o si n g t h e s c al e of m o d el t o b e u s e d i n t o w t a n k t e sti n g, t h e m o d el s c al e u s e d i s dri v e n b y t h e si z e of t h e t a n k a n d t h u s it i s oft e n t h e l ar g e st b e a m si z e of t h e h ull w hi c h i s t h e pr e d o mi n a nt f a ct or. T h e b e a m si z e m u st b e c h o s e n t o mi ni mi s e b o u n d ar y e ff e ct s or r e fl e cti o n s fr o m t h e t a n k w all s. T hi s a n al y si s d e m o n str at e s t h e n e e d f or f urt h er c o n si d er ati o n of t h e m o d el s c al e e v e n if it m e et s t h e b e a m di m e n si o n c o n str ai nt.


T o c al c ul at e f or m f a ct or e x p eri m e nt all y, Pr o h a s k a’ s m et h o d i s e m pl o y e d. T y pi c all y, a hi g h s c al e f a ct or c orr e s p o n d s t o a hi g h u n c ert ai nt y. A n ot h er i m p ort a nt s c ali n g e ff e ct i s t h e R e y n ol d s n u m b er, w hi c h will c a u s e t h e b o u n d ar y l a y er of a h ull t o c h a n g e t hi c k n e s s. T hi s t hi c k n e s s d o e s n ot c h a n g e li n e arl y wit h t h e s c al e f a ct or. T h er ef or e, t h e di s pl a c e m e nt t hi c k n e s s, pr e s s ur e, a n d v el o cit y pr o fil e wit hi n t h e b o u n d ar y l a y er c h a n g e s at v ar yi n g s c al e s. T h e l o w R e y n ol d s n u m b er will a ff e ct t h e e ff e cti v e bl o c k a g e d u e t o t h e t hi c k er b o u n d ar y l a y er.


Wit h i m pr o v e m e nt s i n t e c h n ol o g y a n d hi g h- p erf or m a n c e c o m p uti n g ( H P C), r u n ni n g f ull- s c al e C F D o ff er s a n alt er n ati v e s ol uti o n t o d eri vi n g f ull s c al e r e si st a n c e r e s ult s. Pr e vi o u sl y m e s h, H P C a n d u s er u n c ert ai nti e s w er e pri m ar y f ail ur e s of c o n d u cti n g f ull- s c al e C F D tri al s f or c al m r e si st a n c e st u di e s. D u e t o i m pr o vi n g t e c h n ol o g y, t h e c o n si st e n c y o ff er e d b y f ull- s c al e C F D ar g u a bl y o ut w ei g h s t h e u n c ert ai nti e s. D e si g n s c a n b e a s s e s s e d a s i nt e n d e d, wit h n o u nit c o n v er si o n s or q u eri e s o n R e y n ol d s n u m b er si mil arit y, a n d n o w, wit h t h e c o n cl u si o n of t h e J o R e s pr oj e ct, v ali d at e d a g ai n st hi g h- fi d elit y d at a s et s. ■


Dr S h o n a C u n ni n g h a m i s a pri n ci p al e n gi n e er wit h 1 2 y e ar s’ e x p eri e n c e i n a c o n s ult a n c y r ol e wit h t e c h ni c al r e s p o n si biliti e s f or a r a n g e of C F D pr oj e ct s i n t h e fi el d s of oil a n d g a s, m ariti m e, e n vir o n m e nt, ci vil c o n str u cti o n a n d d ef e n c e. S h o n a i s a c h art er e d e n gi n e er a s w ell a s a f ell o w of t h e I n stit uti o n of M e c h a ni c al E n gi n e er s. S h e j oi n e d B M T a s a pr oj e ct e n gi n e er i n 2 01 4 aft er r e c ei vi n g h er P h D i n M e c h a ni c al E n gi n e eri n g fr o m t h e C or k I n stit ut e of T e c h n ol o g y ( R e p u bli c of Ir el a n d) a n d h er t e c h ni c al e x p erti s e i n cl u d e s C A D, d at a a n al y si s, h y dr o d y n a mi c a n al y s e s, g a s di s p er si o n m o d elli n g, e x pl o si o n m o d elli n g, d y n a mi c si m ul ati o n m o d el s, fir e a n d g a s m a p pi n g a n d t e c h ni c al r e p orti n g.


Fi g u r e 4: P e r s p e cti v e C F D i m a g e of t h e w at e rli n e h ei g ht f r o m hi g h ( r e d) t o l o w ( d a r k bl u e) ( B M T)


T H E N A V A L A R C HI T E C T


3 3


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  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40  |  Page 41  |  Page 42  |  Page 43  |  Page 44  |  Page 45  |  Page 46  |  Page 47  |  Page 48  |  Page 49  |  Page 50  |  Page 51  |  Page 52  |  Page 53  |  Page 54  |  Page 55  |  Page 56  |  Page 57  |  Page 58  |  Page 59  |  Page 60  |  Page 61  |  Page 62  |  Page 63  |  Page 64  |  Page 65  |  Page 66  |  Page 67  |  Page 68