Maneuvering and direction stability in restricted waters

Abstract

Denne avhandlinga kastar lys over den siste utviklinga innan manøvrerbarheit og retningstabilitet i avgrensa farvatn. Nyleg vart dette emnet kjent for offentlegheita då tankskipet Ever Given grunnstøtte diagonalt i Suez-kanalen og sperra all innkomande skipstrafikk. Bankeffekten, som er eit hydrodynamisk fenomen der akterenden har ein tendens til å svinge mot den næraste veggen, er ein mogleg faktor for grunnstøytinga.

Lokalt er manøvrerbarheit og retningstabilitet i avgrensa farvatn relevant for Stad skipstunnel, som er planlagt å bli den første operative skipstunnelen i verda. Stad skipstunnel er blitt reprodusert i modellskala, der ein modellskip blir slept gjennom i ulike tilstandar. Problemet som skal undersøkast, er den hydrodynamiske sidekrafta og girmomentet som blir forårsaka av dei avgrensa forholda.

Eksperimentet vart gjennomført vellykka, og eit breitt spekter av data vart oppnådd. Dataen blir presentert i ulike format for å framheve den resulterande sidekrafta og girmomentet under ulike testforhold. Det er tydeleg at både sideposisjon og framoverfart er avgjerande parameterar for å definere manøvrerbarheita til eit fartøy som ferdast gjennom ein trang passasje.

Vidare arbeid inkluderer numeriske simuleringar for å oppnå dei manglande koeffisientane i manøvrerbarhetsligningane.

This thesis sheds light on the state of the art of maneuverability and direction stability in restricted waters. Recently this topic was brought to the public, when the tanker Ever Given grounded diagonally in the Suez Canal, blocking all incoming vessels. The bank effect, which is a hydrodynamic phenomena where the stern has a tendency to swing towards the nearest bank, is a possible determinator for the grounding.

Locally, the maneuverability and direction stability in restricted waters is relevant to Stad ship tunnel, which is set to be the first operating ship tunnel in the world. Stad ship tunnel has been replicated in model scale, while a model scale ship is towed through in different conditions. The problem to be investigated is the hydrodynamic lateral force and yawing moment, caused by the narrow conditions.

The experiment was conducted successfully, and a broad specter of data is obtained. The data is presented in various formats in order to highlight the resulting lateral force and yawing moment for the different test conditions. It is clear that both lateral position and forward speed are both crucial parameters in defining the maneuverability of a vessel travelling through a confined passage.

Further work includes numerical simulations, in order to obtain the missing coefficients in the maneuverability equations.