Lab 04
ถังทดสอบอุทกพลศาสตร์
ตรวจสอบสมรรถนะก่อนการสร้างต้นแบบขนาดจริงครั้งแรก
เป็นความเข้าใจผิดที่พบได้ทั่วไปว่าการทดสอบอุทกพลศาสตร์สงวนไว้สำหรับเรือเดินสมุทรเท่านั้น ในความเป็นจริง สมรรถนะของตัวเรือแบบไถลผิวน้ำขนาดเล็ก — เช่น ซัพเป่าลม — ขึ้นอยู่กับรูปทรงใต้น้ำของตัวเรือไม่ต่างจากเรือบรรทุกน้ำมันที่พึ่งพาหัวเรือทรงกระเปาะ มุมเฉียงลำเรือ พื้นที่ผิวเปียกน้ำ การเกิดละอองน้ำ และการระบายอากาศ ล้วนส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการไถล ความเร็ว และความสบายในการขี่ ที่ Afarer เรามีถังทดสอบอุทกพลศาสตร์เฉพาะที่ทำให้เราสามารถวัดผลกระทบเหล่านี้ในระดับโมเดลจำลองได้ — ก่อนจะลงทุนผ้าใบและแม่พิมพ์เพื่อสร้างต้นแบบขนาดจริง
เหตุใดจึงต้องทดสอบบอร์ดพายในอ่างทดสอบ?
การทดสอบด้วยแบบจำลองย่อส่วน (โดยทั่วไปสเกล 1:3 ถึง 1:5) ช่วยให้เราปรับปรุงรูปทรงตัวเรือได้อย่างรวดเร็วและคุ้มค่า การทดสอบในอ่างเพียงหนึ่งสัปดาห์ให้ข้อมูลสมรรถนะที่เทียบเท่ากับการลองผิดลองถูกกับเรือขนาดจริงหลายเดือน — และด้วยต้นทุนเพียงเศษเสี้ยว
ข้อมูลจำเพาะของสิ่งอำนวยความสะดวก
| พารามิเตอร์ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| ขนาดอ่างทดสอบ | 35 m (L) × 3.5 m (W) × 1.8 m (D) |
| รถลากทดสอบ | ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้า ความเร็วสูงสุด 12 m/s (23 kn) ความแม่นยำของความเร็ว ± 0.5% |
| เครื่องกำเนิดคลื่น | แบบบานพับ (Flap-type) ตั้งโปรแกรมคลื่นปกติ & คลื่นผิดปกติได้ สูงสุด Hs 0.3 ม. ที่สเกลแบบจำลอง |
| เครื่องมือวัด | ไดนาโมมิเตอร์ 6 องค์ประกอบ (แรงต้าน แรงข้าง โมเมนต์หันหัวเรือ) เครื่องวัดความเร่ง เครื่องวัดมุมเอียง หัววัดคลื่น |
| การเก็บข้อมูล | การสุ่มตัวอย่างที่ 1000 Hz ต่อช่องสัญญาณ แสดงผลแบบเรียลไทม์ + ชุดประมวลผลภายหลัง |
| การผลิตแบบจำลอง | งานกัด CNC และการพิมพ์ 3D ภายในโรงงาน สำหรับตัวเรือจำลองความยาวสูงสุด 1.8 ม. LOA |
โปรแกรมการทดสอบของเรา
โปรแกรมพัฒนาตัวเรือมาตรฐานในอ่างทดสอบของเราดำเนินการตามลำดับนี้:
- การสร้างแบบจำลอง — แบบจำลองสเกล 1:3.5 ถูกกัดด้วยเครื่อง CNC จากโฟมความหนาแน่นสูงและเคลือบไฟเบอร์เพื่อความแข็งแรง ปรับน้ำหนักและจุดศูนย์ถ่วง (CG) ให้ตรงกับสภาพการบรรทุกเต็มพิกัดตามสเกล Froude
- การทดสอบแรงต้าน — แบบจำลองถูกลากที่ความเร็ว 8-10 ระดับครอบคลุมช่วงการใช้งาน วัดแรงต้านรวมและแยกองค์ประกอบเป็นแรงต้านเสียดทานและแรงต้านคงค้างด้วยวิธี ITTC-1957
- การวัดมุมทริมและการจมตัวเรือ — บันทึกมุมทริมขณะวิ่งและการจมตัวเรือที่ความเร็วแต่ละระดับ เป้าหมายคือมุมทริมที่เหมาะสม 4-6° สำหรับตัวเรือแบบไถลผิวน้ำ (planing hull)
- การสำรวจคลื่นตามเรือ (Wake) — วัดคลื่นแนวขวางที่ความเร็วสองระดับเพื่อประเมินแรงต้านจากการก่อคลื่นและระบุปฏิสัมพันธ์ของคลื่นแนวขวางที่อาจก่อให้เกิดการรบกวนท้ายเรือ
- การทดสอบสมรรถนะในคลื่น (ไม่บังคับ) — วิ่งสวนคลื่นและวิ่งตามคลื่นในคลื่นปกติ เพื่อวัดแรงต้านเพิ่มเติม ความเร่งแนวตั้ง และความน่าจะเป็นของการกระแทกคลื่น (slamming)
- การวิเคราะห์ข้อมูลและข้อเสนอแนะ — จัดส่งรายงานฉบับสมบูรณ์พร้อมแผนภูมิเปรียบเทียบ เส้นโค้งความเร็ว/กำลัง และข้อเสนอแนะด้านการออกแบบเฉพาะสำหรับตัวเรือขนาดจริง
ตัวอย่างผลการทดสอบอ่าง — แรงต้านเทียบกับความเร็ว (ตัวเรือซัพทัวริ่ง สเกล 1:3.5)
แรงต้านระดับแบบจำลอง (N) ที่ความเร็วตามสเกล Froude การพยากรณ์แรงต้านระดับขนาดจริงเป็นไปตามวิธีพยากรณ์สมรรถนะ ITTC-1978
ทีมผู้เชี่ยวชาญ
อ่างทดสอบของเราดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านอุทกพลศาสตร์ซึ่งมีปริญญาเอกด้านพลศาสตร์ของไหล และประสบการณ์การทดสอบในอ่างลากจำลอง 8 ปี ที่สถาบันวิจัยทางทะเลชั้นนำในยุโรป โดยมีช่างเทคนิคคอยเตรียมแบบจำลองและเครื่องมือวัดทั้งหมด ทีมงานปฏิบัติตามขั้นตอนแนะนำของ ITTC (International Towing Tank Conference) เพื่อให้การทดสอบทุกครั้งทำซ้ำได้ ตรวจสอบย้อนกลับได้ และเป็นที่ยอมรับในระดับสากล
การทดสอบอ่างสำหรับการพัฒนาตัวเรือตามสั่ง
อ่างทดสอบของเราไม่ได้ใช้เฉพาะกับตัวเรือที่ออกแบบเอง — เราจัดโปรแกรมการทดสอบให้กับลูกค้าเป็นประจำ สำหรับผู้ที่ต้องการตรวจสอบรูปทรงตัวเรือที่สั่งทำ หรือวิเคราะห์ปัญหาด้านสมรรถนะ:
- การเปรียบเทียบรูปทรงตัวเรือ — ทดสอบรูปทรงตัวเรือที่คัดเลือกไว้สองรูปทรงขึ้นไปภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน เพื่อให้การเปรียบเทียบแรงต้าน/ความเร็ว/ความมั่นคงอย่างเป็นกลางสำหรับประกอบการตัดสินใจออกแบบของคุณ
- การปรับแต่งอุปกรณ์เสริม — การจัดวางครีบ รูปทรงขอบบอร์ด และรูปแบบโค้ง rocker สามารถทดสอบได้ในหลายรูปแบบผสมกัน เพื่อวัดผลการช่วยลดแรงต้านของแต่ละองค์ประกอบ
- การศึกษาประสิทธิภาพการไถล — ข้อมูลแรงต้านถูกแปลงเป็นเส้นโค้งประสิทธิภาพการไถล เพื่อให้คุณปรับสมดุลระหว่างปริมาตรตัวเรือ โค้ง rocker และความแข็งเกร็ง ให้เหมาะกับความเร็วในการพายและน้ำหนักบรรทุกเป้าหมาย
เหตุใดจึงควรทดสอบกับเรา?
เราไม่ได้เพียงส่งชุดตัวเลขดิบให้คุณ รายงานของเราแปลงข้อมูลจากอ่างทดสอบให้เป็นคำแนะนำทางวิศวกรรมที่นำไปปฏิบัติได้จริง เช่น "เพิ่มโค้ง rocker ส่วนหัวอีก 8 มม. เพื่อลดพื้นที่ผิวเปียกน้ำที่ความเร็วพายปกติ" "ลดโค้ง rocker ส่วนท้ายลง 3° เพื่อยืดเส้นแนวน้ำที่ความเร็วทัวริ่ง" หรือ "เลื่อนจุดกว้างที่สุดของบอร์ดไปทางท้าย 150 มม. เพื่อการรักษาทิศทางที่ดีขึ้น" คุณจะได้ความเข้าใจที่ชัดเจนว่าควรปรับเปลี่ยนอะไรและเพราะเหตุใด
อ่างทดสอบของเรายังเปิดให้บริการทดสอบโดยบุคคลที่สามอย่างเป็นอิสระในรูปแบบคิดค่าบริการ หากคุณกำลังพัฒนาตัวเรือและต้องการการประเมินด้านอุทกพลศาสตร์ที่เป็นกลางและดำเนินการอย่างมืออาชีพ เรายินดีต้อนรับคำปรึกษาจากคุณ
จองการทดสอบในถังน้ำ
ไม่ว่าคุณต้องการโปรแกรมการพัฒนาเต็มรูปแบบหรือการทดสอบเปรียบเทียบเพียงครั้งเดียว เราสามารถจัดตารางให้สอดคล้องกับกำหนดการของคุณได้
ติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญด้านอุทกพลศาสตร์ของเรา