G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 19/00 (2006.01) B63B 1/38 (2006.01) B63B 9/00 (2006.01) F15D 1/12 (2006.01) G01M 10/00 (2006.01)
Patent
CA 2247604
A computer simulation of bubbles enveloping a ship is performed by a. calculating a turbulent flow energy and an energy loss caused by an energy dissipation factor as well as an average fluid velocity in each of cells defined by three-dimensional orthogonal lattices constructed in a flow field including a turbulent boundary layer formed about a submerged surface of the ship; b. simulating a generation and ejection of a bubble into the turbulent flow layer at a given time from a given jet outlet with a given initial bubble velocity; c. calculating directional bubble velocities in each of cells according to the turbulent flow energy, the energy dissipation factor, the average fluid velocity and random numbers; d. calculating a bubble location at a succeeding unit time by solving equations of motion according to the directional bubble velocities and average fluid velocity; e. calculating a void fraction in each of cells according to the bubble location at the succeeding unit time; f. repeating step c to step e for another bubble for a given number of iterations until an integer time is reached by incrementing a time parameter by a unit time; and g. calculating distribution of void fractions in all cells to represent an overall distribution of bubbles at the integer time, and terminating computation when it is decided that the distribution of bubbles is converging.
Simulation informatique de bulles enveloppant un navire, comprenant ce qui suit : a. calculer une énergie de turbulence et une perte d'énergie causée par un facteur de dissipation d'énergie ainsi que la vitesse moyenne d'un fluide dans chacune des cellules définies par des grilles orthogonales tridimensionnelles construites dans un champ de flux, comprenant une couche limite de turbulence formée au voisinage d'une surface submergée du navire; b. simuler la génération et l'éjection d'une bulle dans la couche de turbulence à un temps donné à partir d'un point d'éjection donné, à une vitesse initiale donnée; c. calculer les vitesses directionnelles de la bulle dans chacune des cellules en fonction de l'énergie de turbulence, du facteur de dissipation d'énergie, de la vitesse moyenne du fluide et de nombres aléatoires; d. calculer un emplacement de bulle pour l'unité de temps suivante en résolvant des équations de mouvement en fonction des vitesses directionnelles de la bulle et de la vitesse moyenne du fluide; e. calculer une fraction de vide dans chacune des cellules en fonction de l'emplacement de la bulle pour ladite unité de temps suivante; f. reprendre un nombre donné de fois les étapes c à e pour une autre bulle jusqu'à ce qu'une valeur de temps entière soit atteinte, en incrémentant d'une unité de temps un paramètre de temps; et g. calculer la répartition des fractions de vide dans toutes les cellules afin de représenter une répartition générale des bulles pour la valeur de temps entière, et terminer le calcul lorsqu'il est déterminé que la répartition des bulles est convergente.
Kato Hiroharu
Takahashi Yoshiaki
Yoshida Yuki
Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co. Ltd.
Kato Hiroharu
Marks & Clerk
LandOfFree
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