NO125345B

NO125345B -

Info

Publication number: NO125345B
Application number: NO16361166A
Authority: NO
Inventors: K Ripley
Original assignee: Mcmullen Ass John J
Priority date: 1964-08-23
Filing date: 1966-06-23
Publication date: 1972-08-28

Description

Passiv stabilisator for sjøgående fartøy. Passive stabilizer for seagoing vessels.

Denne oppfinnelse vedrører en passiv stabilisator for sjøgående fartøy bestående av en tank som er innrettet til å inneholde en væske med fri overflate i hele tankens lengde og som er beliggende tverrskips og strekker seg et betydelig stykke bort fra fartøyets lengdemidtplan og med i det vesentlige samme bunnivå over hele lengden og en høyde som er vesentlig høyere enn den væs-kehøyde som er nødvendig for å oppnå en egenfrekvens for væsken som svarer til skipets rullefrekvens, og hvor tanken er oppdelt i to siderom og et midtrom som er vesentlig lengere enn hvert av siderommene og forbundet med disse gjennom minst en vertikal slisseformet dyse som strekker seg fra bunnen til toppen av tanken og har en total bredde som er mindre enn siderommets. This invention relates to a passive stabilizer for seagoing vessels consisting of a tank which is arranged to contain a liquid with a free surface throughout the length of the tank and which is located transversely and extends a considerable distance away from the vessel's longitudinal center plane and with essentially the same bottom level over the entire length and a height that is significantly higher than the liquid height that is necessary to achieve a natural frequency for the liquid that corresponds to the ship's rolling frequency, and where the tank is divided into two side compartments and a central compartment that is significantly longer than each of the side compartments and connected to these through at least one vertical slit-shaped nozzle extending from the bottom to the top of the tank and having a total width less than that of the side space.

Hensikten, med oppfinnelsen er å forbedre den nevnte stabilisator ved å stabilisere i større grad selve væskeoverførin-gen fra tankens ene ende mot den annen. En særlig hensikt med oppfinnelsen er å hindre vannet i å stue seg opp når det passerer det innsnevrede dysetverrsnitt og derved bibringe vannet en større hastighet under passering av dysen og før vannet når tankens endevegg. Denne hensikt har man oppnådd ved at de vertikale dyser under vann-flaten er oppdelt i adskilte, over hverandre liggende- dysepartier ved hjelp av i det minste to strømningsplater som leder væsken rett mot tankens endevegg. Fordelen ved den oppfinnelsesmessige utførelse- er særlig fremtredende ved stabilisatorer med et midtrorn med betydelig lengde, og hvor stabilisatortanken er temmelig" høy slik at stabilisatoren arbeider med forholdsvis stor væskeføring. The purpose of the invention is to improve the aforementioned stabilizer by stabilizing to a greater extent the liquid transfer itself from one end of the tank to the other. A particular purpose of the invention is to prevent the water from building up when it passes the narrowed nozzle cross-section and thereby give the water a greater speed during passage of the nozzle and before the water reaches the end wall of the tank. This purpose has been achieved by the fact that the vertical nozzles below the water surface are divided into separate nozzle sections lying one above the other by means of at least two flow plates which direct the liquid directly towards the end wall of the tank. The advantage of the inventive design is particularly prominent in stabilizers with a central rudder of considerable length, and where the stabilizer tank is rather high so that the stabilizer works with a relatively large fluid flow.

I dertne forbindelse skal nevnes at man i U-stabilisatorer tidligere har foreslått å benytte føringsplater som strekker seg fra et sted. over væskeoverflaten i U-s ben nedover og så inn-over mot midtkanalen for oppdeling-- av vannstrømmen i enkelte strøm-mer, slik_ at hvirvelbevegelser og støtvirkninger kan unngås. In this connection, it should be mentioned that in U-stabilisers it has previously been proposed to use guide plates that extend from one place. above the liquid surface in the U's leg downwards and then inwards towards the central channel for dividing the water flow into individual streams, so that swirling movements and impact effects can be avoided.

Oppfinnelsen- skal forklares nærmere ved hjelp av et ek-sempel under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en stabilisator ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 et horisontalsnitt gjennom samme. Snittet på- fig. I er tatt langs linjen I-l på fig. 2.. The invention will be explained in more detail by means of an example with reference to the drawing, where: Fig. 1 shows a vertical section through a stabilizer according to the invention, and fig. 2 a horizontal section through the same. The section on- fig. I is taken along the line I-1 in fig. 2..

På tegningen er bare- selve stabilisatoren vist. Prinsi-pielt omfatter stabilisatoren en firkantet, kasseformet tank som er anordnet i et skip eller annet vanngående fartøy med sin- lengde-akse forløpende på tvers av skipets og som delvis er fylt med væske. In the drawing, only the stabilizer itself is shown. In principle, the stabilizer comprises a square, box-shaped tank which is arranged in a ship or other water-going vessel with its longitudinal axis running across the ship's hull and which is partially filled with liquid.

Stabilisatorens firkantede, kasseformede tank 10 er luk-ket på alle sider og tankens lengde er noe mindre enn skipets bredde. Ifølge eksemplet er tankens midtparti- skilt fra tankens ende-partier ved et sentralt rør 34 som strekker seg fra tankens bunn til tankens topp omtrent midt mellom tankens sidevegger, samt to enderør 36 som også strekker seg fra bunnen til toppen og som er i forbindelse med hver sin sidevegg som vist. Mellom siderørene 36 og midtrøret 34 er dannet to vertikale slisseformede dyser 38. To strømningsplater 40,42 strekker seg mellom tankens sidevegger stort sett i rørenes 34, 36 og dyseåpningenes 38 plan. Platene 40, 42 som er anordnet i avstand over hverandre, forløper horisontalt og parallelt med tankens bunn. Den øverste plate 40 er noe smale-re enn den nederste plate 42. Ifølge eksemplet er platen 42 anordnet i en forutbestemt avstand • fr? tankbunnen og platen 40 er anordnet stort sett midtveis mellom platen.42 og væskespeilet. Platenes kanter er avrundede eller;forsynt med vulster som vist ved 44. The stabilizer's square, box-shaped tank 10 is closed on all sides and the length of the tank is somewhat less than the width of the ship. According to the example, the middle part of the tank is separated from the end parts of the tank by a central pipe 34 which extends from the bottom of the tank to the top of the tank approximately midway between the side walls of the tank, as well as two end pipes 36 which also extend from the bottom to the top and which are in connection with each side wall as shown. Two vertical slit-shaped nozzles 38 are formed between the side pipes 36 and the central pipe 34. Two flow plates 40, 42 extend between the side walls of the tank largely in the plane of the pipes 34, 36 and the nozzle openings 38. The plates 40, 42, which are arranged at a distance above each other, extend horizontally and parallel to the bottom of the tank. The top plate 40 is somewhat narrower than the bottom plate 42. According to the example, the plate 42 is arranged at a predetermined distance • fr? the tank bottom and the plate 40 are arranged roughly midway between the plate 42 and the liquid mirror. The edges of the plates are rounded or provided with beads as shown at 44.

Deri på tegningen viste stabilisator har dessuten et an-tall vertikale rør 26 som er anordnet i to rekker symmetrisk om tankens tverrgående symmetriakse. Disse rør danner mellom seg vertikale dyseåpninger 28 som nedsetter væskestrømningen i tankens midtparti. Når stabilisatoren er fylt méd væske og i drift, vil væsken overføres fra tankens ene endeparti til den annen ettersom skipet ruller. Under denne bevegelse vil væsken etter å ha passert tankens midtparti bevege seg mot endepartiet og strømme gjennom de vertikale dyser 38. Når tankens lengde er betydelig, kan væsken anta store hastigheter og sammenstøtet med vertikalrørene 34,36 som begrenser de vertikale dyser 38, kari forårsake ganske stor oppstuing av væske og dermed en uregulær strømningsbevegelse og til-svarende dårligere stabiliseringsvirkning. Denne ulempe unngår man ved hjelp av strømningsplatene 40,42 som oppfanger væsken og tvinger den til å strømme mot endepartiet med større hastighet slik at oppstuing i utilbørlig grad unngås. Væsken fortsetter så videre i stort sett samme retning mot tankens endevegg til skipets rullingsbevegelse har skiftet"fortegn", hvoretter væsken begynner å bevege seg i den motsatte retning, dvs. mot tankens andre endeparti . The stabilizer shown in the drawing also has a number of vertical tubes 26 which are arranged in two rows symmetrically about the transverse axis of symmetry of the tank. These pipes form between them vertical nozzle openings 28 which reduce the liquid flow in the central part of the tank. When the stabilizer is filled with liquid and in operation, the liquid will be transferred from one end of the tank to the other as the ship rolls. During this movement, the liquid, after passing the middle part of the tank, will move towards the end part and flow through the vertical nozzles 38. When the length of the tank is considerable, the liquid can assume high velocities and the collision with the vertical pipes 34,36 which limit the vertical nozzles 38, cause fairly large build-up of liquid and thus an irregular flow movement and a correspondingly poorer stabilization effect. This disadvantage is avoided by means of the flow plates 40, 42, which capture the liquid and force it to flow towards the end part at a greater speed so that back-up is avoided to an undue extent. The liquid then continues in largely the same direction towards the end wall of the tank until the ship's rolling motion has changed "sign", after which the liquid begins to move in the opposite direction, i.e. towards the other end of the tank.

Selv om tanken ifølge fig. 1 er vist med to strømnings-plater 40,42, er det klart at det kan være anordnet flere strøm-ningsplater over hverandre, avhengig av med hvilken væskehøyde tanken skal arbeide. Although the tank according to fig. 1 is shown with two flow plates 40,42, it is clear that several flow plates can be arranged one above the other, depending on the liquid height at which the tank is to work.

Som ved andre passive væskestabilisatorer bevirker den ved hjelp av dempningsinnretningene (rørene) oppnådde spredning av energi og den begrensede overføring av væske at væskens bevegelse kommer i motfase til skipets rullingsbevegelse med den følge at stabilisatoren frembringer et stabiliserende moment som motvirker rullingskreftene som fartøyet utsettes for. As with other passive fluid stabilisers, the dispersion of energy achieved with the help of the damping devices (pipes) and the limited transfer of fluid causes the movement of the fluid to be in opposite phase to the rolling motion of the ship, with the result that the stabilizer produces a stabilizing moment which counteracts the rolling forces to which the vessel is exposed.

Claims

Passive stabilizer for seagoing vessels consisting of a erv tank which is designed to contain a liquid with a free surface throughout the length of the tank and which is located transversely and extends a considerable distance away from the vessel's longitudinal center plane and with essentially the same bottom level over the entire length and a height that is significantly higher than the liquid height that is necessary to achieve a natural frequency for the liquid that corresponds to the rolling frequency of the scrip, and where the tank is divided into two side compartments and a central compartment that is significantly longer than each of the side compartments and connected to these through at least one vertical slit-shaped nozzle which extends from the bottom to the top of the tank and has a total width which is smaller than that of the side space, characterized in that the vertical nozzles 138) below the liquid surface are divided into separate, overlapping nozzle parts at ten j-e lp-- of in it. at least two flow plates (40,42) which direct the liquid straight towards the end wall of the tank.