Viskeuze weerstand

Hughes model van scheepsweerstand. C_F is de 2D huidwrijvingslijn, C_V is de viskeuze weerstandslijn met de vormweerstand C_form en C_T is de totale weerstand, inclusief golfweerstand C_W. ${AC \over BC}=(1+k)$ is de vormfactor.

De Prohaska-plot.

Viskeuze weerstand is de weerstand die optreedt doordat de vloeistof waarin het lichaam zich beweegt geen ideale vloeistof is, maar enige viscositeit bezit. Het is de wrijvingsweerstand in combinatie met de viskeuze drukweerstand. Waar de wrijvingsweerstand overeenkomt met de wrijving van een vlakke plaat en dus 2D is, houdt de viskeuze weerstand rekening met de 3D-vorm van het omstroomde lichaam, het vormeffect waardoor er voor en achter een drukverschil en daarmee weerstand is. Dit betekent dat volle schepen een hogere viskeuze weerstand hebben dan slanke schepen, hoewel de wrijvingsweerstand gelijk kan zijn.

De onderlinge verhouding bij gelijk getal van Reynolds wordt uitgedrukt met de vormfactor $(1+k)$:

$C_{V}=(1+k)C_{F}$

De vormfactor kan worden gevonden door sleepproeven uit te voeren met een dusdanig lage snelheid dat de golfweerstand nog verwaarloosbaar is in de totale weerstand, of met de Prohaska-plot door de hierbij gevonden lijn te extrapoleren naar een Fr van nul.

Totale weerstand $R_{T}$

Restweerstand $R_{R}$

Huidwrijvingweerstand $R_{FO}$

Vormeffect op huidwrijving

Drukweerstand $R_{P}$

Wrijvingsweerstand $R_{F}$

Golfweerstand $R_{W}$

Viskeuze drukweerstand $R_{PV}$

Golfmakende weerstand $R_{WM}$

Golfbrekende weerstand $R_{WB}$

Viskeuze weerstand $R_{V}$

Totale weerstand $R_{T}$

Bibliografie

• Bertram, V. (2000): Practical Ship Hydrodynamics, Butterworth-Heinemann
• Carlton, J. (2007): Marine Propellers and Propulsion, Butterworth-Heinemann
• Ghose, J.P., Gokarn R.P. (2004): Basic Ship Propulsion, Allied Publishers
• Harvald, S.A. (1992): Resistance and Propulsion of Ships, Krieger Pub Co
• Kuiper, G. (1994): Resistance and Propulsion of Ships, Technical University Delft
• Diverse proceedings van de ITTC