,,Iets met catamarans”, wilde maritiem technicus Riaan van ‘t Veer doen als afstudeerproject. En dat is hem gelukt. Een nieuw rekenmodel dat de scheepsbewegingen van deze dubbelrompsschepen voorspelt, is het veelzeggende resultaat van zijn afstudeerstage op de universiteit van Newcastle upon Tyne in Groot-Brittannië.
Twee negens ontving hij daarvoor en dat maakt hem dit jaar de beste afstudeerder van Maritieme Techniek.
Als Van ‘t Veer het over catamarans heeft, bedoelt hij niet de zeilende snelheidsmonsters die jaarlijks een rondje om Texel varen. Hij denkt eerder aan grote, door motorkracht voortbewogen vracht- en passagiersschepen die bestaan uit twee, parallelle scheepsrompen met een dek ertussen. Met een relatief groot dekoppervlak en een hoge vaarsnelheid wordt van deze multihulls in de toekomst veel goeds verwacht. Denk bijvoorbeeld aan de veerboten die nu al tussen Denemarken en Zweden varen, maar dan nog een stuk groter.
Van ‘t Veer: ,,De huidige catamarans die worden gebruikt, zijn kleine hogesnelheids-catamarans. Daar hebben de globale hydrodynamische belastingen slechts een kleine invloed op de dimensionering van de scheepsrompen.” Het voorspellen van de scheepsbewegingen heeft voor deze boten dus weinig zin. ,,In de toekomst zullen er veel grotere catamarans worden gebouwd en dan spelen die scheepsbelastingen wel een belangrijke rol”, zo verklaart Van ‘t Veer de noodzaak van zijn afstudeerwerk.
Het bepalen van de hydrodynamische eigenschappen van een scheepsromp kan op drie manieren: analyse met een rekenmodel, testen met een – verkleind – model en testen met de romp op werkelijke schaal. Die laatste mogelijkheid komt weinig voor, maar ,,modeltesten worden veel gebruikt als ontwerpgereedschap. Ze zijn alleen nog vrij duur en daarom is een analytische methode erg belangrijk. De rompmodellen worden dan gebruikt om de resultaten daarvan te bevestigen”, weet Van ‘t Veer.
Zo’n rekenmethode lag als het ware al op de plank te wachten op Van ‘t Veer. Sinds het begin van de jaren zeventig is de deze zogeheten ‘strip-theorie’ erg in zwang bij scheepsbouwers. Van ‘t Veer legt de pittige materie uit: ,,Bij deze theorie wordt de scheepsromp in de lengterichting opgedeeld in tweedimensionale strips. Vergelijk het maar met een cake die in plakjes wordt gesneden, alleen zijn die plakjes hier dan enorm dun. Als je nu de krachten op al die plakjes afzonderlijk berekent en deze bij elkaar optelt, weet je de hydrodynamische belasting van de hele romp.”
De toepassing van de strip-theorie is een simpele, pragmatische aanpak die weinig computertijd kost, vandaar de populariteit.
Strip
Mooi, zo’n kant en klare theorie. Maar Van ‘t Veer moest natuurlijk wel wat te doen hebben voor zijn afstuderen. Gelukkig was er genoeg werk aan de winkel, want de striptheorie is alleen maar bedoeld voor monohulls, ofwel enkelromps schepen.
Met frisse moed begon Van ‘t Veer te puzzelen om de theorie aan te passen aan de rompeigenschappen van catamarans. Hij stuitte daarbij al snel op een probleem dat inherent is aan de theorie die hij hanteerde. ,,De strip-theorie gaat er vanuit dat golven die van de scheepsromp vertrekken in het oneindige verdwijnen. Bij catamarans is dat niet altijd het geval. Een golf die vooraan op één romp vertrekt, kan verder naar achteren de andere romp raken”, vertelt Van ‘t Veer. Dat betekent dus dat twee verschillende plakjes romp interacteren; de krachten op het stukje romp dat wordt geraakt, hangen af van de krachten op een ander plakje waar de golf is ontstaan. Omdat de strip-theorie de scheepskrachten per plakje uitrekent, komt die interactie niet terug in het rekenmodel.
Van ‘t Veer vond een oplossing door de scheepsrompen in het rekenmodel te vervormen. Op die manier werd de interactie enigszins nagebootst. Deze methode blijkt na metingen prima te voldoen. Toch is de maritiem ingenieur niet helemaal tevreden. ,,Het is een beetje een houtje-touwtje oplossing. Eigenlijk is de tweedimensionale strip-theorie niet geschikt voor het doorrekenen van catamarans.”
Een wat meer structurele oplossing lijkt hier gewenst. Van ‘t Veer: ,,Ik ben nu aio en werk aan een driedimensionale theorie waarin de interactie wel zit verwerkt.” Hij heeft daarbij een duidelijk doel voor ogen. ,,Ik wil natuurlijk dat de uiteindelijke resultaten in de praktijk worden gebruikt.” Over vier jaar zullen we het weten. (R.L.)
,,Iets met catamarans”, wilde maritiem technicus Riaan van ‘t Veer doen als afstudeerproject. En dat is hem gelukt. Een nieuw rekenmodel dat de scheepsbewegingen van deze dubbelrompsschepen voorspelt, is het veelzeggende resultaat van zijn afstudeerstage op de universiteit van Newcastle upon Tyne in Groot-Brittannië. Twee negens ontving hij daarvoor en dat maakt hem dit jaar de beste afstudeerder van Maritieme Techniek.
Als Van ‘t Veer het over catamarans heeft, bedoelt hij niet de zeilende snelheidsmonsters die jaarlijks een rondje om Texel varen. Hij denkt eerder aan grote, door motorkracht voortbewogen vracht- en passagiersschepen die bestaan uit twee, parallelle scheepsrompen met een dek ertussen. Met een relatief groot dekoppervlak en een hoge vaarsnelheid wordt van deze multihulls in de toekomst veel goeds verwacht. Denk bijvoorbeeld aan de veerboten die nu al tussen Denemarken en Zweden varen, maar dan nog een stuk groter.
Van ‘t Veer: ,,De huidige catamarans die worden gebruikt, zijn kleine hogesnelheids-catamarans. Daar hebben de globale hydrodynamische belastingen slechts een kleine invloed op de dimensionering van de scheepsrompen.” Het voorspellen van de scheepsbewegingen heeft voor deze boten dus weinig zin. ,,In de toekomst zullen er veel grotere catamarans worden gebouwd en dan spelen die scheepsbelastingen wel een belangrijke rol”, zo verklaart Van ‘t Veer de noodzaak van zijn afstudeerwerk.
Het bepalen van de hydrodynamische eigenschappen van een scheepsromp kan op drie manieren: analyse met een rekenmodel, testen met een – verkleind – model en testen met de romp op werkelijke schaal. Die laatste mogelijkheid komt weinig voor, maar ,,modeltesten worden veel gebruikt als ontwerpgereedschap. Ze zijn alleen nog vrij duur en daarom is een analytische methode erg belangrijk. De rompmodellen worden dan gebruikt om de resultaten daarvan te bevestigen”, weet Van ‘t Veer.
Zo’n rekenmethode lag als het ware al op de plank te wachten op Van ‘t Veer. Sinds het begin van de jaren zeventig is de deze zogeheten ‘strip-theorie’ erg in zwang bij scheepsbouwers. Van ‘t Veer legt de pittige materie uit: ,,Bij deze theorie wordt de scheepsromp in de lengterichting opgedeeld in tweedimensionale strips. Vergelijk het maar met een cake die in plakjes wordt gesneden, alleen zijn die plakjes hier dan enorm dun. Als je nu de krachten op al die plakjes afzonderlijk berekent en deze bij elkaar optelt, weet je de hydrodynamische belasting van de hele romp.”
De toepassing van de strip-theorie is een simpele, pragmatische aanpak die weinig computertijd kost, vandaar de populariteit.
Strip
Mooi, zo’n kant en klare theorie. Maar Van ‘t Veer moest natuurlijk wel wat te doen hebben voor zijn afstuderen. Gelukkig was er genoeg werk aan de winkel, want de striptheorie is alleen maar bedoeld voor monohulls, ofwel enkelromps schepen.
Met frisse moed begon Van ‘t Veer te puzzelen om de theorie aan te passen aan de rompeigenschappen van catamarans. Hij stuitte daarbij al snel op een probleem dat inherent is aan de theorie die hij hanteerde. ,,De strip-theorie gaat er vanuit dat golven die van de scheepsromp vertrekken in het oneindige verdwijnen. Bij catamarans is dat niet altijd het geval. Een golf die vooraan op één romp vertrekt, kan verder naar achteren de andere romp raken”, vertelt Van ‘t Veer. Dat betekent dus dat twee verschillende plakjes romp interacteren; de krachten op het stukje romp dat wordt geraakt, hangen af van de krachten op een ander plakje waar de golf is ontstaan. Omdat de strip-theorie de scheepskrachten per plakje uitrekent, komt die interactie niet terug in het rekenmodel.
Van ‘t Veer vond een oplossing door de scheepsrompen in het rekenmodel te vervormen. Op die manier werd de interactie enigszins nagebootst. Deze methode blijkt na metingen prima te voldoen. Toch is de maritiem ingenieur niet helemaal tevreden. ,,Het is een beetje een houtje-touwtje oplossing. Eigenlijk is de tweedimensionale strip-theorie niet geschikt voor het doorrekenen van catamarans.”
Een wat meer structurele oplossing lijkt hier gewenst. Van ‘t Veer: ,,Ik ben nu aio en werk aan een driedimensionale theorie waarin de interactie wel zit verwerkt.” Hij heeft daarbij een duidelijk doel voor ogen. ,,Ik wil natuurlijk dat de uiteindelijke resultaten in de praktijk worden gebruikt.” Over vier jaar zullen we het weten. (R.L.)
Comments are closed.