Die stärksten Rollbewegungen eines im Seegang befindlichen Schiffes treten bei Resonanzzuständen zwischen Seegang und Schiffseigenschwingungen auf (synchrones Rollen eines Schiffes). Der beste Weg zur Rollreduzierung ist die Verstärkung der Dämpfung. Neben Schlingerkielen und Flossenstabilisatoren werden auch Schlingertanks für die Rollschwingungsdämpfung verwendet, wobei die Tanks den Vorteil aufweisen, daß sie auch wirksam sind, wenn sich das Schiff nicht in Fahrt befindet. Die Verwendung von Tanks mit freien Flüssigkeitsoberflächen zum Verringern der Rollbewegungen eines Schiffes ist seit langem bekannt, wobei man sich bisher in der Forschung auf die Dämpfung der Rollbewegungen des Schiffes selbst konzentriert hat und wenig Aufmerksamkeit auf die Bewegung der Flüssigkeit im Tank selbst gerichtet hat. Wichtig ist dabei auch das Anpassen (Tuning) der Schlingerdämpfungstanks an die Eigenfrequenz des Schiffes, die sich im Verlaufe der Fahrt eines Schiffes durch Veränderung des Beladungszustandes des Schiffes von Hafen zu Hafen verändert, insbesondere bei Tankschiffen und anderen Frachtschiffen. Der vorliegende Beitrag untersucht am Beispiel eines passiven U-Tanks als mechanischer Absorber der Rollbewegungen in komplexer Form die Faktoren, die bei der Auslegung eines Schlingerdämpfungstanks von Bedeutung sind, wie Tankdämpfung, Tankmasse, Lage des Tanks in Bezug auf den Schwerpunkt des Schiffes und das Anpassen der Tanks an die Schiffseigenfrequenz. Die Gleichungen der Flüssigkeitsbewegung im Tank und der Bewegung eines Schiffes mit einem passiven Schlingerdämpfungstank werden dargestellt. Die Dämpfung innerhalb des Tanks und die Einflußfaktoren darauf werden erläutert und in Diagrammen dargestellt. In gleicher Weise werden die Einflüsse der Tankmasse, der Tanklage in Bezug auf den Schiffsschwerpunkt sowie das Anpassen (Tuning) des Tanks behandelt. Zusammenfassend wird festgestellt, daß es für jeden Tank einen optimalen Wert für die Tankdämpfung gibt, der mit Hilfe von Dämpfungsvorrichtungen oder Wirbelerzeugern, die in jedem Tank vorhanden sein sollten, erreicht werden kann. Es wird empfohlen den Tank am oder über dem Schwerpunkt des Schiffes anzuordnen. Weiterhin wird festgestellt, daß mit einem gut angepaßtenTank eine Verringerung der Rollbewegeungen des Schiffes von 67% erreicht werden kann. Auf die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen wird hingewiesen, insbesondere zu den Problemen von Nichtlinearitäten im Tank und in den Schiffsbewegung, der Verwendung von gesteuerten passiven Tanks, die Druckluftkammern verwenden, neuen Modellen für die Strömung im Tank und Berücksichtigung anderer Freiheitsgrade des Schiffes.


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    Title :

    Roll stabilization by anti-roll passive tanks


    Additional title:

    Schlingerdämpfung durch passive Schlingerdämpfungstanks


    Contributors:
    Abdel Hawad, A.F. (author) / Ragab, S.A. (author) / Nayfeh, A.H. (author) / Mook, D.T. (author)

    Published in:

    Ocean Engineering ; 28 , 5 ; 457-469


    Publication date :

    2001


    Size :

    13 Seiten, 8 Bilder, 24 Quellen




    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    English




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