Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorKristiansen, Trygve
dc.contributor.advisorKristiansen, David
dc.contributor.authorTronvoll, Fredrik
dc.date.accessioned2020-06-12T16:00:32Z
dc.date.available2020-06-12T16:00:32Z
dc.date.issued2020
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2657944
dc.description.abstractI denne masteroppgaven, så blir effekten av skvulping i en lukket fiskemerd studert. Prosjektet omhandler et eksperiment og en numerisk simulering i WADAM. En modell av fiskemerden ble laget ved å benytte en bøtte. En ring av isopor ble benyttet til oppdrift og stabilitet. Eksperimentet ble utført i Lilletanken, på Marinteknisk senter ved NTNU. I forsøket, ble innkommende regulære bølger sendt med en bølgeperiode på mellom T=[5:0.1:8]s i full skala med en bølgesteilhet på henholdsvis 1/80, 1/60 og 1/40. Modell til fullskala ble skalert basert på geometrien til eksisterende kommersielle design med ratio, 1:81. Et utvalg av sensorer ble benyttet til å måle bølgehøyden utenfor og inne i modellen, i jag, krengning, hiv og krefter i fortøyningslinene. Data innsamlet fra eksperimentet ble postprossesert og tidsserier samt respons amplitude operatorene (RAO) ble beregnet. Et båndpass-filter ble benyttet til å skille ut uønskede signaler fra sensorene. Fra RAOene og tidsseriene ble den naturlige skvulpefrekvensen observert å være 0.1724Hz. RAOene fra bølgehøyden i modellen ble funnet til å være 0.175Hz. RAOene til fortøyningslinene ble observert å ha et signifikant fall rundt skvulperesonansen. Dette ble tolket til å være på grunn av at de koblede bevegelsene til modellen og den interne skvulpingen kansellerte hverandre. Amplituden til skvulpingen ble funnet å være omlag 3-4 ganger større enn den innkommende bølgehøyden ved resonans. En overraskende observasjon var at steilhet på 1/60 viste å være den som ga størst skvulpeutslag. Dette er trolig fordi den steileste bølgen vil indusere ulineære effekter som dempning som reduserer utslaget. Den lineære potensiale teorien til skvulping ble studert og den sekundære differensial-ligningen ble utledet. En løsning av denne ligningen kan gi modellens naturlige skvulpemoder. En sammenligning av tidsseriene til de fire bølgesensorene på innsiden av bøtten ble utført. Her ble det observert virvling for lengre innkommende bølgeperioder. En fullskala modell av bøtten ble laget i GeniE og en mesh ble generert. Så ble en nummerisk simulering av det eksterne problemet utført ved hjelp av WADAM. Respons amplitude operatorer ble bregnet i hiv, jag og krengning.
dc.description.abstractIn this thesis, effects of sloshing were studied inside a closhed fish farm cage. The project involved an experiment and a numerical simulation. A model using a bucket and a floating collar that provided buoyancy and stability was made to mimic a closed fish farm. Using NTNU’s Lilletanken, an experiment was conducted were the model was subjected to incoming regular waves with time period T=5-8s in full scale and steepness values, 1/80, 1/60 and 1/40. The model to full scale was based on geometry-relations to real designs, $\lambda=1:81$. A selection of sensors was used in order to acquire wave elevation inside the bucket, outside to measure the incoming wave elevation, motions in pitch, surge and heave and mooring line forces. The data from the experiment were post processed and time series and response amplitude operators were calculated from the data acquired. A bandpass filter was applied in order to filter out unwanted signals from the sensors. From the RAO and time series, the natural sloshing frequency of the system was observed to be at 0.1724Hz. The RAO of the internal wave elevation in the model found it to be 0.175Hz. It was also observed from the RAOs that the force in the mooring lines falls around the natural frequency. This was due to coupled motions and sloshing in the model cancelling each other. The amplitude of the sloshing RAO was found to be about 3-4 times larger than the incoming waves when resonance occurred. Surprisingly, steepness 1/60 was seen to give the largest sloshing response under resonance as the steepest wave caused too much non linear effects. The linear potential theory was studied and the secondary differential equation which predicted natural sloshing modes, were derived. However, the numerical calculation which solved the inner sloshing problem was not performed. By comparing the time series of four wave sensors placed inside the bucket, swirling could be observed at longer wave periods. A full-scale model of the bucket was made in GeniE and mesh was generated. A numerical simulation of the exterior problem was performed using WADAM. Response amplitude operators of the heave, surge and pitch motion was calculated.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleAn Investigation of Sloshing Inside a Closed Fish Farm Cage
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

FilerStørrelseFormatVis

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel