Отпор брода

ID: 1651
Врста предмета: научно-стручни
Носилац предмета: Калајџић Д. Милан
Извођачи: Калајџић Д. Милан
Контакт особа: Калајџић Д. Милан
Ниво студија: Мастер академске студије – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 6
Облик завршног испита: писмени+усмени
Катедра: Катедра за бродоградњу

Извођења

Циљ

Циљ предмета је стицање напредних знања из области отпора брода и бродске хидродинамике, са посебним освртом на утицај геометрије трупа, режима пловидбе и експлоатационих услова на отпор брода. Студенти се оспособљавају за анализу појединих компоненти отпора, примену инжењерских метода за предвиђање отпора и снаге потребне за погон брода, као и за критичку оцену добијених резултата. Посебна пажња посвећена је разумевању физичких механизама који условљавају отпор брода, примени емпиријских, статистичких и нумеричких метода у предикцији отпора, као и анализи различитих конвенционалних и неконвенционалних типова пловила са аспекта њихових хидродинамичких карактеристика.

Исход

Исход предмета је стицање напредних знања из области отпора брода и хидродинамичких појава које прате пловидбу различитих типова пловила. По успешно завршеном предмету студент је способан да примени знања из математике, механике флуида и инжењерских наука у анализи и предвиђању отпора брода, као и да разуме физичке механизме који условљавају поједине компоненте отпора. Студент је оспособљен да анализира утицај основних геометријских карактеристика трупа, режима пловидбе и експлоатационих услова на отпор брода, као и да критички процени могућности оптимизације форме са становишта хидродинамичких перформанси, енергетске ефикасности и утицаја на животну средину. Поседује знања о моделским испитивањима отпора брода, анализи резултата испитивања и поступцима прерачунавања резултата са модела на брод у пуној величини. По завршетку предмета студент је способан да изабере и примени одговарајуће емпиријске, статистичке и нумеричке методе за одређивање отпора брода, водећи рачуна о ограничењима примењених метода и расположивих података. Такође је оспособљен да користи и критички вреднује научну и стручну литературу, резултате истраживања и друге релевантне изворе информација у решавању сложених инжењерских проблема из области бродске хидродинамике и пројектовања пловила.

Садржај теоријске наставе

Да би се одредила потребна снага главног бродског мотора, неопходно је претходно одредити отпор брода. Ово се може постићи моделским испитивањима, нумеричким и различитим емпиријским методама. Настава је првенствено оријентисана ка практичној примени бродске хидродинамике у свакодневној инжењерској пракси. Посебна пажња се придаје моделским испитивањима која су још увек најпоузданија, као и екстраполацији резултата с модела на брод. Настава се реализује кроз следеће наставне целине: а) подела отпора према ITTC препорукама и одређивање појединих компоненти отпора брода, б) моделска испитивања, корелација модела с бродом, систематске и статистичке серије бродова, в) утицај ограничења пловног пута на отпор брода, г) препоруке за избор (пројектовање) бродских форми и д) брзи конвенционални и неконвенционални бродови.

Садржај практичне наставе

У оквиру практичне наставе, тежиште је на изради самосталног пројекта који се, укратко, састоји у прорачуну отпора за депласмански морски брод (форму), а који је студенту већ познат из предмета Пловност и стабилитет брода 1; добијени резултати ће се користити и за пројект у предмету Пропулзија брода. Овим се омогућава да студент сагледа брод као целину, а сам отпор као део примењене бродске хидродинамике која је незаобилазна у процесу пројектовања брода. У оквиру овог дела наставе, студент се обучава да отпор израчуна и уз помоћ рачунара, тј. да сам направи и примени одговарајући математички модел. Поред овог, поједине наставне целине које су обрађене у оквиру теоријске наставе, пропраћене су и израдом рачунских задатака.

Услов похађања

Неопходно је да је кандидат: завршио Основне академске студије (180 ЕСПБ) и да је урадио пројектни задатак из предмета Пловност и стабилитет брода 1

Ресурси

Писани изводи са предавања. Писанио упутство за израду пројекта. Допунска литература која се добија на предавањима. Интернет ресурси.

Фонд часова

Укупан фонд часова: 75

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 8
Лабораторијске вежбе: 0
Рачунски задаци: 7
Семинарски рад: 0
Пројекат: 15
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 0
Студијски истраживачки рад: 0

Провера знања

Преглед и оцена рачунских задатака: 0
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 10
Колоквијум са оцењивањем: 0
Тест са оцењивањем: 0
Завршни испит: 5

Провера знања (укупно 100 поена)

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 0
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 35
Завршни испит: 60
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

Литература

E. Lewis (editor): Principles of Naval Architecture (Chapter V – Resistance), SNAME, Jersey City, 1988.; A. F. Molland, S. R. Turnock and D. A. Hudson, Ship resistance and propulsion, Cambridge University Press, 2017.; M. Hofman, D. Radojcic: Otpor i propulzija brzih brodova u plitkoj vodi, Masinski fakultet, Beograd, 1997. ; Radojčić, D., Kalajdžić, M., Simić, A., Power Prediction Modeling of Conventional High-Speed Craft, Springer, 2019. ; Radojčić, D., Simić, A., Motok, M., Momcilovic, N., Friedhoff, B., Design of Contemporary Inland Waterway Vessels - The Case of the Danube River, Springer, 2021.