NO118955B - - Google Patents

Description

Passiv stabilisator for sjøgående fartøy.

Denne oppfinnelse vedrører en passiv stabilisator for sjø-gående fartøy, omfattende 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 i begge retninger bort fra fartøyets lengdemidtplan og med i det vesentlige samme bunnivå over hele lengden og en høyde som er vesentlig høyere enn den væskehøyde som er nødvendig for å oppnå en egenfrekvens for væsken som svarer til skipets rullefrekvens.

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en stabilisator av ovennevnte art som tillater stor væskegjennomstrømning med liten eller ingen turbulens i midtpartiet og med spredning av den kinetiske energi i væsken konsentrert ved tankens endepartier. En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en stabilisator som skal være så enkel og billig i fremstilling som mulig,men som allikevel sikrer god stabilisering under de fleste forhold. Dette har man ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at tanken inneholder et horisontalt skillelegeme bestående av en flat plate hvis bredde er den samme som tankens dimensjon i skipets lengderetning, hvilken plate er i kontakt med væsken når denne er i ro og hvis ender befinner seg i samme avstand fra tankens ender slik at det derved er dannet siderom og forbindelsespassasjer for væsken over og under skilleplaten. Da det plateformede legeme er omtrent i væske-flatens nivå når stabilisatoren er i ro, vil hele væskeoverførin-gen hovedsakelig skje under platen. Den horisontale kanal vil bi-dra til dannelse av alternerende trykk- og sugbølger som vil in-fluere på reaksjonshastigheten. Motstanden ved platens ender vil være liten, men tilstrekkelig til å bevirke en viss turbulens i tankens sidepartier og derved en viss spredning av kinetisk energi i væsken. Denne stalilisatortype virker tilfredsstillende over hele arbeidsområdet relativt uavhengig av forholdet mellom skipets rullefrekvens og væskens overføringsfrekvens. Stabilisatoren sikrer den nødvendige faseforskyvning mellom bevegelsene slik at denne holder seg mellom 90° og 6 0 - 45°.

I visse tilfelle kan det være ønskelig å øke oppholdstiden for væsken i sidepartiene for å bringe faseforskyvningsvinkelen nærmere 9 0° og øke stabiliseringsmomentet ved å tillate væsken i sidepartiene å stige til et høyere nivå uten at væskenivået i midtpartiet øker. Dette har man oppnådd ved at platen ved dens frie ender er forsynt med i forhold til tanken tverrgående vertikale legemer som strekker seg nedover eller nedover og oppover fra platens kant. Legemenes nedad forløpende partier vil innsnevres i tverrsnitt mellom platen og tankens bunn slik at strupningseffekten vil komme i tillegg.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av et skipsskrog med et utførel-seseksempel for plassering av den avlange væskelagringsirinretning eller tank, fig. 2 er et grunnriss av utførelsen ifølge fig. 1, sett som snitt langs linjen 2- 2 på fig. 1*fig. 3 viser et verti-kalsnitt gjennom en annen utførelse ifølge oppfinnelsen, og fig. 4 viser et snitt langs linjen 4-4 på fig. 3.

På fig. 1 og 2 er vist skjematisk et fartøy 10 med en av-lang væsketank 12 som er anordnet på tvers av fartøyet. Væsketan-ken 12 kan ha fastsveisede sideplater og endeplater.som er festet mellom skipets 10 to dekk 14 og 16 som da utgjør tankens 12 topp og bunn. Tankens 12 lengde er vesentlig større enn tankens bredde. Tanken er utført med jevn bredde og høyde. En horisontal plan plate 18 er festet i tankens tverretning i tanken i like stor avstand fra tankens ender 15. Platens avstand fra bunnen er valgt slik at dens øvre flate befinner seg i høyde med eller under det statiske væskenivå når tanken er fylt med normal mengde væske. Platens 14 oppgave er å lede væsken slik at i det vesentlige hele væsken må strømme under platen når skipet ruller fra den ene side til den annen. Også den mengde væske som med vedkommende skipssi-de i laveste stilling befinner seg over platen, vil tvinges til å bevege seg utover og deretter nedover for å. ledes innover og inn under platen når rullebevegelsen skifter fortegn. Platen opptar også de negative og positive trykk som væsken under denne utset-tes . f or under rullingssyklusen. Under bestemte perioder av rullingssyklusen virker platen også som en strupeinnretning for væs-kestrømmen under platen.

På fig. 3 og 4 er vist en annen utførelse med på tvers av tanken og i avstand fra tankens 12 begge ender 15 horisontalt anordnede legemer 20 som forløper i avstand fra tankens bunn 16 og topp 14. Disse legemer 20 er festet til platens frie endekanter og danner med tankens vegger 15 siderom med åpen overflate. Mellom tverrlegemene 2 0 og tankbunnen 16 er således dannet avlange, horisontale dyser 22 som struper eller demper bevegelsen av væsken som strømmer gjennom dem. Væskebevegelsen er derfor noe forskjel-lig fra det som skjer ved den første utførelse. Som vist på fig. 3 ligger tverrlegemenes 2 0 øvre kanter over væskenivået 2 3 når tanken 12 er i ro.

For det første bevirker tverrlegemene 2 0 at væsken vil kun-ne stige i siderommene til et høyere nivå uten å dekke platen 18 og uten å renne innover over platen. Stabiliseringsmomentet blir derfor større. For det annet vil væskens kinetiske energi tildels tilintetgjøres under passering av,passasjene eller dysene -22.

Stabilisatorens virkemåte skal nå forklares:

Når skrogets 10 høyre side (fig. 1) senkes og venstre side løftes, oppsamles væskemassen på tankens høyre side. Når skipets

rullingsbevegelse fortsetter og skrogets 10 høyre side begynner å

løftes til horisontal stilling, bibringer den oppsamlede væske ved tankens 12 høyre side skipet et stabiliserende moment som mot-

virker rullingen.. Etter som den høyre side av skroget 10 fortset-

ter å løftes og passerer horisontalstillingen, dannes hydrostatisk trykk på tankens høyre side og væsken begynner å overføres mot

tankens venstre side. Ved utførelsen ifølge fig. 3 og 4 vil på grunn av strupedysene 22 mellom bunnen 16 og tverrlegemene 2 0

volumet begrenses av det pr. tidsenhet overførte væskevolum til en på forhånd bestemt verdi.

Når skrogets 10 venstre side befinner seg i sin nederste

stilling, skjer væskeoverføringen med maksimal hastighet mot tan-

kens 12 venstre side. Når skrogets 10 venstre side begynner å

løftes mot horisontalen, bibringer den oppsamlede væskemasse ved tankens venstre side skipet et stabiliserende moment som motvir-ker rullingen. Når skrogets 10 venstre side har passert horison-

talen, dannes hydrostatisk trykk ved tankens venstre side og væs-

ken begynner å overføres i den motsatte retning.

De periodisk stabiliserende krefter vil bibringes skipet

så lenge rullingsbevegelsen fortsetter.

Væsken i tanken 12 kan være av en hvilken som helst type

med passende viskositet, f.eks. sjøvann, bunkerolje eller brensel-

olje.

Claims (3)

1. Passiv stabilisator for sjøgående fartøy, omfattende 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 i begge retninger bort fra fartøyets leng-

demidtplan og med i det vesentlige samme bunnivå over hele lengden og en høyde som er vesentlig høyere enn den væskehøyde som er nød-vendig for å oppnå en egenfrekvens for væsken som svarer til skipets rullefrekvens, karakterisert ved at tanken inneholder et horisontalt skillelegeme bestående av en flat plate (18) hvis bredde er den samme som tankens dimensjon i skipets lengderetning, hvilken plate er i kontakt med væsken når denne er i ro og hvis ender befinner seg i samme avstand fra tankens ender slik at det derved er dannet siderom (16) og forbindelsespassasjer for væsken over og under skilleplaten.

2. Stabilisator ifølge krav 1, karakterisert ved at platen ved endene har fast anordnede vertikale, horisontalt forløpende, tverrgående legemer (2 0) som avgrenser de nevnte siderom og hvis nedre kanter forløper under nevnte plate og i avstand fra tankens bunn.

3. Stabilisator ifølge krav 2, karakterisert ved at tverrlegemenes (20) øvre kanter forløper i avstand fra tankens topp.