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La présente invention concerne une proue à renflement qui constitue un perfectionnement des formes de rpoue à renfle- ment connues, en particulier pour le tirant d'eau prévu à la construction.
Les formes de proue dont les lignes sont conformées en renflement d'une façon quelconque doivent réduire la résis- tance aux vagues du bâtiment en décomposant les variations de niveau inévitables de la surface de l'eau, pour obtenir des économies de puissance et de combustible ou une vitesse du bâtiment conformément plus grande.
Il peut se produire également, comme effet. secondaire indésirable du renflement, une incidence sur la composante de résistance due à la viscosité, à savoir tant une altération (par suite d'un décollement sur le corps du renflement) qu'une amélioration (par réduction du décollement pour des formes de proue très pleines.
D'autres effets secondaires possibles d'uenflement de proue résident par exemple dans l'influence exercée sur les projections d'eau produites à l'étrave et sur le comportement à la houille.
En ce qui concerne l'effet produit par, respective- ment l'efficacité d'un renflement de proue, oa reconnu généra- lement dans le passé les règles suivantes: 1- Le corps de renflement doit être disposé bien en dessous de la ligne de flottaison prévue à la construction (sec- tion en forme de goutte au voisinage de la verticale avant) voir par exemple W.C.S. Wigley "The Theory of the Bulbous Bow and its
Practical Application", NECI Vol. 52 (1935/36), page 65 ; H.E.
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Saunders 'Hydrodynamics in Ship Design", New-York 1957; A. Lindblad "Experiments with Bulbous Bows", SSt'A - compte rendu n 3, Gôteberg, 1944; A. Lindblad "Further Experiments with Bulbous Bows", SSPA - compte rendu N . 8, Gôteberg 1948; W.P.A. van Iammeren und J.J. Muntjewerf "Research on Bulbous Bow Ships", Intern. Shipb. Progr. 12 (1965) N 136, page 459);
2- Des améliorations rentables ne peuvent être ob- tenues généralement que pour la navigation avec du lest (voir par exemple : W. P.A. van Iammeren und J. J. Muntjewerf "Research on Bulbous Bow Ships", Intern.
Shipb, Prbgr. 12 (1965) Ne. 136, page 459), et
3- elles ne peuvent être obtenues que pour un rapport vitesse: longueur relativement grand (voir par exemple les références données en 1. ci-dessus et, en outre, I. Mirosnicenko "Mors. Flot", Moskva,25 (1965) H. 5, S. 37 et voir également Schiffbaunachrichten, Rostock, 1 (1965) fasc. 3, page 39).
Toutefois, ces règles ne doivent être considérées comme lois physiques que sous réserves et c'est pourquoi il est tout à fait possible d'élargir la portée d'une application avan- tageuse du renflement de proue. On sait qu'il en a déjà été ainsi au cours des dernières années en ce qui concerne le rap- port vitesse: longueur; les cargos et les bateaux-citernes de très grande longueur de construction moderne sont construits presque sans exception avec une proue à renflement et il est connu qu'on a obtenu de cette façon, dans de nombreux cas, des améliorations considérables malgré la vitesse en général relativement faible par rapport à la longueur, tout au moins dans la navigation avec. du lest.
Cet état de chose devrait en partie s'expliquer par le fait que ces bâtiments naviguent déjà avec "excès d'énergie" pour un faible coefficient de
Froud en raison de leurs formes pleines et de leur grande
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largeur (à savoir dans la gamme de forte pente de croissance de la courbe de résistance où la résistance aux vagues constitue une partie essentielle de la résistance totale), mais aussi vraisemblablement en partie par le fait que le décollement de l'écoulement produit par des lignes de proue très pleines au fond du bâtiment peut être réduit par le renflement de proue (voir R. Davidson "A new Approach to the Analysis and Design of the Bulbous Bow", Intern. Shipb.
Progr. 1956 N . 146, page 317),
En ce qui concerne les deux règles mentionnées en premier, elles s'imposent mutuellement : les variations de pression produites par le corps de renflement à la hauteur de la ligne de flottaison prévue à la construction sont d'autant plus faibles et, par conséquent, l'influence de ce corps sur le profil des vagues qui en résulte est d'autant moindre que le corps de renflement est disposé plus profondément en dessous de la ligne de flottaison prévue. Pour cette raison, un renflement profondément immergé doit avoir, afin de pouvoir améliorer effectivement la résistance due aux vagues pour le tirant d'eau prévu à la construction, une grandeur qui soit indiscutable pour d'autres raisons (décollement hydrodynamique, chocs hydrodyna- miques à haute mer.
Il peut d'ailleurs arriver également que l'amélioration de la résistance par un renflement disposé pro- fordément sous la ligne de flottaison prévue à la construction soit plus grande pour le tirant d'eau prévu à la construction que pour le tirant d'eau avec du lest (voir I. Mirosnicenko "Mors. Flot", Moskva, 25 (1965) H.5, S, 37 et voir également Schiffbaunachrichten, Rostock, 1 (1965) fasc. 3, page 39).
Toutefois, ce fait n'est pas en contradiction avec l'exposé précédent des relations physiques, mais il prouve seulement que l'élévation de résistance due au décollement, pour une forme
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non appropriée du corps de renflement, peut être parfois plus grande que l'amélioration de la résistance aux vagues.
Il résulte essentiellement du mode d'action du renfle- ment de proue indiqué en 1. que les conditions préalables pour influencer efficacement le profil des vagues et pour améliorer la résistance aux vagues sont d'autant plus favorables que le renflement est disposé plus près en dessous de la ligne de flot- taison correspondante. L'expérience a même montré qu'une émer- sion partielle du corps de renflement pour une vitesse nulle n'est tout au moins pas nécessairement désavantageuse (voir par exemple A. Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval Engineers Journal, 77 (1965) N 6, page 943; D. Csupor und A.
Borreguero : "Versuchsergebnisse mit dem neuen, Maierform SV-Bug", Schiff u. Hafen 18 (1966) 11, page 783 et voir également Holland Shipbuilding 15 (1966) N . 8, page 50 et brevet allemand N .
1.202.165).
En raison de ces faits, on pourrait conclure que même pour le tirant d'eau prévu à la construction, des améliorations considérables de la résistance aux vagues, ainsi que de la résistance totale lorsqu'on supprime le décollement hydro- dynamique, doivent pouvoir être obtenues lorsque le corps de renflement est disposé plus près que cela a été courant jusqu'à présent en dessous de la ligne de flottaison prévue à la cons- truction. Des essais ont donc également été effectués pour rechercher l'influence de la profndeur d'immersion sur l'effet produit par un renflement disposé dans la zone de la ligne de flottaison (voir A.
Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval Engineers Journal, 77 (1965) n 6, page 943). $Comme résultat de ces recherches, on utilise un renflement fuselé (corps de révolution de forme hydrodynamique) disposé légèrement incliné avec un axe de symétrie à peu près à la hauteur de
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la ligne de flottaison prévue à la construction. En outre, sous ce rapport, on doit mentionner la "proue en V et S de Maier" (voir D. Csupor und A. Borreguero :"Versuchsergebnisse mit dem neuen, Maierform SV-Bug", Schiff u. Hafen 18 (1966) 11, page 783 et voir également Holland Shipbuilding 15 (1966) N . 8, page 50), dans laquelle le centre de gravité de l'air de sec- tion transversale se trouve sur la verticale d'avant au-dessus de la moitié du tirant d'eau prévu à la construction.
Etant donné que cette section caractéristique s'étend vers le haut jusqu'à la ligne de flottaison prévue à la construction et vers le bas en forme de V jusqu'à la base, on obtient un profil de proue à peu près en forme d'un "S" stylisé (analogue à un caractère runique, ce qui a donné son nom à ce renflement).
Ces deux formes ou dispositions de renflement.mention- nées en dernier lieu constituent déjà un élargissement du domaine d'application des renflements de proue par rapport aux règles traditionnelles 1 et 2 mentionnées précédemment.
Toutefois, il subsiste encore, dans les deux cas, certains inconvénients des constructions de renflement classiques. Ces inconvénients et les mesures appropriées pour les supprimer sont décrits dans ce qui suit.
Les inconvénients du renflement de ligne de flottaison (voir A. Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval
Engineers Journal, 77 (1965), N 6, page 943) résident dans le renoncement total à une influence favorable exercée sur le système des vagues pour de plus faibles tirants d'eau et à sa tendance, due à la forme fuselée, au décollement hydrodynamique.
Les inconvénients de la proue en V et S de Maier (D. Csupor et A. Bo:reguero, loc. cit.) résident également dans le renoncement à une conception optimale 'du renflement même pour des tirants d'eau avec du lest (étant donné qu'en raison
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de l'établissement du profil d'étrave typique mentionné et d'une section de renflement en V dans la partie inférieure, une adaptation simultanée de ce renflement à des lignes de flottaison différentes d'un bâtiment n'est pas possible), et en outre, dans le fait que ce renflement ne constitue pais encore la solution optimale même pour le tirant d'eau prévu à la construction.
L'affirmation mentionnée en dernier lieu peut découler comme suit de considérations théoriques générales qui sont confirmées quant à elles par les mesures de résistance et les diagrammes d'écoulement donnés par A. Nutku (loc. cit. ) pour un corps de révolution traîné à différentes profondeurs d'immersion :
Si l'on se base sur le fait que la vague de proue du bâtiment constitue l'effet des pressions hydrodynamiques positives produites à la proue (par la vitesse de navigation), il devient évident qu'un reflement de proue satisfait à son but (à savoir la suppression la plus grande possible de la vague de proue ou plutôt des vagues libres occasionnées par elle) par le fait que ces surpressions sont plus ou moins compensées par un champ de dépression propre correspondant.
L'effet du renflement, au sens strict, n'est optimal que lors- que cette compensation de pression est complète au point de faire disparaître le système de vague de proue résultant; étant donné que ceci n'est pratiquement pas possible, on peut considérer un renflement comme à peu près optimal lors- que les dépressions produites par lui ont la même grandeur que les surpressions du bateau sans renflement (en supposant une disposition correspondante du renflement dans la direc- tion longitudinale du bateau).
Si l'on considère encore que la formation des vagues dépend principalement des pres- sions hydrodynamiques au voisinage de la(surface de l'eau, il
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s'ensuit que les dépressions produites par le renflement à la hauteur de la ligne de flottaison doivent avoir autant que possible la même grandeur que les surpressions qui y sont produites par le bateau.
Etant donné que les pressions hydrodynamiques pro- duites sur un corps sont une conséquence de la déviation de l'impulsion de l'écoulement potentiel, il est évident que la grandeur des surpressions à la proue et par suite la hauteur de la vague de proue du bateau (sans renflement), d'après les considérations précédentes, est déterminée, pour une vi- tesse donnée, par l'angle d'entrée de la ligne de flottaison qui est en relation linéaire quant à lui avec la largeur de cette ligne à l'endroit de la vague de proue.
La largeur de ligne de flottaison du corps de renfle- ment (se déplaçant sans le bateau) nécessaire pour produire une zone de dépression de grandeur à peu près égale peut être plus faible en raison de la plus grande courbure de ses lignes d'écoulement sur la paroi, mais elle représente encore dans chaque cas un pourcentage important de la largeur de la ligne de flottaison du bateau à l'endroit de la vague de proue, car en pratique, des limites très strictes sont imposées à une courbure des côtés du renflement en vue d'augmenter la dépres- sion par la tendance au décollement d'un tel écoulement.
Il en résulte par suite comme condition indispensable pour un effet optimal du renflement que le corps de renflement doit avoir dans chaque ligne de flottaison une largeur finie (importante relativement à la largeur de la ligne de flottaison du bateau à l'endroit de la vague de proue). Etant donné que ceci n'est pas valable pour la proue en V et S de Maier pour le tirant d'eau prévu à la construction, il ne peut pas être optimal, ce qui confirme l'opinion donnée plus haut.
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En pratique, le choix de la largeur du corps de renflement dans la ligne de flottaison prévue à la construc- tion (et dans les lignes de flottaison inférieures) ne peut pas être effectué seulement d'après les points de vue exposés ci-dessus de la résitance au vagues, mais on doit également tenir compte de la nécessité d'éviter le décollement hydrody- namique et la formation de projections d'eau.
On sait que la tendance à la formation de projections d'eau à l'étrave est d'autant plus faible que l'angle sous le- quel les couches d'eau les plus hautes de la vague de'proue arrivent sur l'étrave est plus petit. Sous ce point de vue, il est évident que le renflement de'proue le plus avantageux pour le tirant d'eau prévu à la construction est un renflement qui s'étend à peu près jusqu'à la hauteur'de la vague de proue du bateau sans renflement au-dessus de la ligne de flottaison pré- vue à la construction, car dans ce cas, l'eau de la vague de proue poussée en avant par le renflement peut s'écouler, tout au moins en partie, latéralement avant d'être refoulée à la partie verticale de l'étrave.
Etant donné que la formation de projections d'eau est également liée à une résistance, sa suppression ou son affaiblissement signifie non seulement un meilleur comportement en mer, mais aussi une économie de puis- sance supplémentaire.
Les avantages expliqués ci-dessus d'un renflement de proue incomplètement immergé pour une vitesse de navigation nulle ee manifestent naturellement d'autant plus fortement que la ligne de flottaison du bateau est plus pleine et plus émoussée. Pour cette raison, une conception optimale du renflement pour le ti- rant d'eau prévu à la construction assure les plus fortes éco- nomies moyennes même lorsqu'une adaptation particulière de la forme de renflement dans la zone de tirant d'eau inférieure @
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la forme du tirant d'eau avec du lest n'est pas effectuée. Mais en fait, conformément à l'invention, les dimensions et la dispo- sition des aires de section transversale du corps de renflement doivent être conçues de façon optimale (autant que possible) pour toutes les positions de flottaison importantes du bateau.
Etant donné qu'en raison de la très grande diversité de forme et de vitesse des bateaux, pour une telle conception, il en résulte aussi nécessairement des dimensions et des dispo- sitions très différentes des surfaces de renflement, la forme de renflement de l'invention ne peut pas être définie par des indications numériques dans des gammes de dimensions ou de sur- faces caractéristiques déterminées (à peu près comme indiqué dans le brevet allemand n 1. 202.165) ou en s'arrêtant à une forme déterminée du profil d'étrave ou de l'aire de section transversale à la verticale antérieure (comme indiqué par D. Csupor et A. Borreguero, loc. cit.).
Trois formes de réalisation possibles du 'profil d'étrave du renflement de proue suivant l'invention sont re- présentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé.
La fig. 1 montre le profil d'étrave pour des bateaux de faibles différences des tirants d'eau. les fig. 2 et 3 montrent des profils d'étrave pour des bateaux de plus grandes différences des tirants d'eau, pour des formes de membrures différentes.
Pour les raisons mentionnées ci-dessus, on renonce à une représentation d'exemples de-réalisation de la forme de section, d'autant plus que cette forme est largement déterminée par le profil d'étrave.
Les caractéristiques de la forme de proue suivant l'in- vention, présentant un renflement en saillie au-delà de la ver- ticale d'avant en dessous de la ligne de flottaison à la cons-
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truction A sont (1) que le corps de renflement attend vers le haut jusqu'au-delà de la ligne de flottaison A et (2) que le profil d'étrave et la forme de section du renflement sont étudiée en fonction de la vitesse prévue et de la forme du ba- teau on même temps pour toutes les positions de flottaison importantes du bateau,,@
Toutes les dimensions a, b, c, et d, mentionnées à la fige 1, sont donc essentiellement supérieures à zéro, mais en raison de la seconde caractéristique,
elles ne peuvent pas au demeurant être exprimes par une valeur numérique.
Aux fig. 1, 2 et 3, B désigne la base et V la verticale d'avant.
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The present invention relates to a bulging bow which constitutes an improvement of the known bulging rpows, in particular for the draft provided for construction.
Bow shapes whose lines are shaped like a bulge in some way must reduce the wave resistance of the building by breaking down the inevitable variations in the level of the water surface, to achieve power and fuel savings. or correspondingly greater building speed.
It can also occur, as an effect. undesirable secondary to the bulge, an effect on the resistance component due to viscosity, namely both an alteration (as a result of detachment on the body of the bulge) and an improvement (by reduction of the detachment for very narrow bow shapes. full.
Other possible side effects of bow swelling are, for example, the influence exerted on the water projections produced at the bow and on the behavior at coal.
With regard to the effect produced by, respectively, the effectiveness of a bow bulge, o has generally recognized in the past the following rules: 1- The bulge body must be placed well below the line waterline provided for in the construction (teardrop-shaped section near the front vertical) see for example WCS Wigley "The Theory of the Bulbous Bow and its
Practical Application ", NECI Vol. 52 (1935/36), page 65; H.E.
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Saunders' Hydrodynamics in Ship Design ", New-York 1957; A. Lindblad" Experiments with Bulbous Bows ", SSt'A - report n 3, Gôteberg, 1944; A. Lindblad" Further Experiments with Bulbous Bows ", SSPA - account Render No. 8, Goteberg 1948; WPA van Iammeren und JJ Muntjewerf "Research on Bulbous Bow Ships", Intern. Shipb. Progr. 12 (1965) No. 136, page 459);
2- Profitable improvements can generally only be obtained for navigation with ballast (see for example: W. P.A. van Iammeren und J. J. Muntjewerf "Research on Bulbous Bow Ships", Intern.
Shipb, Prbgr. 12 (1965) Ne. 136, page 459), and
3- they can only be obtained for a relatively large speed: length ratio (see for example the references given in 1. above and, in addition, I. Mirosnicenko "Mors. Flot", Moskva, 25 (1965) H . 5, S. 37 and see also Schiffbaunachrichten, Rostock, 1 (1965) fasc. 3, page 39).
However, these rules should only be considered as physical laws with reservations and that is why it is quite possible to broaden the scope of an advantageous application of the bow bulge. We know that this has already been the case in recent years with regard to the speed: length ratio; very long freighters and tankers of modern construction are built almost without exception with a bulging bow and it is known that in this way, in many cases, considerable improvements have been achieved despite the speed in general relatively small compared to the length, at least in navigation with. ballast.
This state of affairs should in part be explained by the fact that these vessels are already sailing with "excess energy" for a low coefficient of
Froud because of their full forms and their large
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width (i.e. in the range of steep growth slope of the resistance curve where wave resistance is an essential part of the total resistance), but also likely in part by the fact that the separation of the flow produced by very solid bowlines at the bottom of the building can be reduced by the bow bulge (see R. Davidson "A new Approach to the Analysis and Design of the Bulbous Bow", Intern. Shipb.
Progr. 1956 N. 146, page 317),
Regarding the two rules mentioned first, they are mutually binding: the pressure variations produced by the bulge body at the height of the waterline provided for the construction are all the smaller and, consequently, the influence of this body on the wave profile which results therefrom is all the less as the bulge body is placed more deeply below the planned waterline. For this reason, a deeply submerged bulge must have, in order to be able to effectively improve the resistance due to the waves for the draft planned for the construction, a size which is indisputable for other reasons (hydrodynamic separation, hydrodynamic shocks at high seas.
It can also happen that the improvement of the resistance by a bulge placed pro- motely under the waterline provided for the construction is greater for the draft provided for the construction than for the draft. with ballast (see I. Mirosnicenko "Mors. Flot", Moskva, 25 (1965) H.5, S, 37 and see also Schiffbaunachrichten, Rostock, 1 (1965) fasc. 3, page 39).
However, this fact is not in contradiction with the preceding exposition of the physical relations, but it only proves that the increase in resistance due to detachment, for a form
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not suitable bulge body, can sometimes be greater than the improvement of wave resistance.
It results essentially from the mode of action of the bow bulge indicated in 1. that the prerequisites for effectively influencing the wave profile and for improving wave resistance are all the more favorable the closer the bulge is placed in below the corresponding waterline. Experience has even shown that partial emulsion of the bulge body at zero speed is at least not necessarily disadvantageous (see for example A. Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval Engineers Journal, 77 (1965) N 6, page 943; D. Csupor und A.
Borreguero: "Versuchsergebnisse mit dem neuen, Maierform SV-Bug", Schiff u. Hafen 18 (1966) 11, page 783 and see also Holland Shipbuilding 15 (1966) N. 8, page 50 and German patent N.
1,202,165).
On account of these facts, one could conclude that even for the draft planned for construction, considerable improvements in wave resistance, as well as in total resistance when hydrodynamic separation is removed, must be possible. obtained when the bulge body is disposed closer than has hitherto been common below the waterline intended for construction. Tests were therefore also carried out to find out the influence of the depth of immersion on the effect produced by a bulge placed in the zone of the waterline (see A.
Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval Engineers Journal, 77 (1965) # 6, page 943). $ As a result of this research, we use a tapered bulge (body of revolution of hydrodynamic shape) disposed slightly inclined with an axis of symmetry approximately at the height of
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the waterline provided for the construction. In addition, in this connection, one must mention the "V and S prow of Maier" (see D. Csupor und A. Borreguero: "Versuchsergebnisse mit dem neuen, Maierform SV-Bug", Schiff u. Hafen 18 (1966) 11, page 783 and see also Holland Shipbuilding 15 (1966) N. 8, page 50), in which the center of gravity of the cross-section air is on the front vertical above half the draft planned for construction.
Since this characteristic section extends upward to the intended construction waterline and downward in a V-shape to the base, a roughly V-shaped bow profile is obtained. a stylized "S" (analogous to a runic character, which gave this bulge its name).
These two forms or bulging arrangements mentioned last already constitute an extension of the field of application of the bow bulges compared to the traditional rules 1 and 2 mentioned above.
However, in both cases there still remain certain drawbacks of conventional bulge constructions. These drawbacks and the appropriate measures to eliminate them are described in the following.
The disadvantages of the waterline bulge (see A. Nutku "Waterline Bulb on High Speed Boats", Naval
Engineers Journal, 77 (1965), N 6, page 943) reside in the total renunciation of a favorable influence exerted on the wave system for shallower drafts and its tendency, due to the tapered shape, to detachment hydrodynamic.
The drawbacks of Maier's V and S bow (D. Csupor and A. Bo: reguero, loc. Cit.) Also lie in the foregoing an optimal design of the bulge even for drafts with ballast ( given that due
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the establishment of the typical bow profile mentioned and a V-shaped bulge section in the lower part, a simultaneous adaptation of this bulge to different waterlines of a building is not possible), and in furthermore, in the fact that this bulge does not yet constitute the optimum solution even for the draft provided for in the construction.
The last mentioned assertion can follow from general theoretical considerations which are confirmed for their part by the resistance measurements and the flow diagrams given by A. Nutku (loc. Cit.) For a body of revolution dragged to different immersion depths:
Based on the fact that the bow wave of the vessel is the effect of the positive hydrodynamic pressures produced at the bow (by the speed of navigation), it becomes evident that a bow reflex satisfies its purpose ( namely the greatest possible suppression of the bow wave or rather of the free waves caused by it) by the fact that these overpressures are more or less compensated by a corresponding own depression field.
The effect of the bulge, in the strict sense, is only optimal when this pressure compensation is complete to the point of eliminating the resulting bow wave system; Since this is practically not possible, a bulge can be considered to be nearly optimal when the depressions produced by it have the same magnitude as the overpressures of the boat without bulge (assuming a corresponding arrangement of the bulge in the longitudinal direction of the boat).
If we consider again that the formation of waves depends mainly on the hydrodynamic pres- sures in the vicinity of the (water surface, it
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It follows that the depressions produced by the bulge at the height of the waterline should be as large as possible the same magnitude as the overpressures produced there by the boat.
Since the hydrodynamic pressures produced on a body are a consequence of the deflection of the impulse from the potential flow, it is evident that the magnitude of the overpressures at the bow and consequently the height of the bow wave of the boat (without bulge), according to the foregoing considerations, is determined, for a given speed, by the entry angle of the waterline which is linearly related to the width of this line at the place of the bow wave.
The waterline width of the bulge body (moving without the boat) required to produce an area of roughly equal size depression may be smaller due to the greater curvature of its flow lines over the wall, but it still represents in each case a significant percentage of the width of the waterline of the boat at the location of the bow wave, because in practice very strict limits are imposed on a curvature of the sides of the bulge with a view to increasing the depression by the tendency to detachment of such flow.
As an essential condition for an optimum effect of the bulge, it follows that the bulge body must have in each waterline a finite width (large relative to the width of the waterline of the boat at the place of the wave of water. bow). Since this is not valid for Maier's V and S bow for the draft planned for construction, it cannot be optimal, which confirms the opinion given above.
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In practice, the choice of the width of the bulge body in the waterline intended for construction (and in the lower waterlines) cannot be made only from the points of view set out above from wave resistance, but one must also take into account the need to avoid hydrodynamic detachment and the formation of water splashes.
We know that the tendency for the formation of water projections at the bow is all the less the angle at which the highest layers of water of the bow wave reach the bow. is smaller. From this point of view, it is evident that the most advantageous bow bulge for the draft planned for construction is a bulge which extends approximately to the height of the bow wave of the ship. boat without a bulge above the waterline intended for construction, because in this case the water from the bow wave pushed forward by the bulge can flow, at least in part, laterally forward to be driven back to the vertical part of the bow.
Since the formation of water splashes is also related to resistance, its elimination or weakening not only means better behavior at sea, but also additional power savings.
The advantages explained above of an incompletely submerged bow bulge for a zero navigation speed naturally manifested all the more strongly as the waterline of the boat is fuller and duller. For this reason, an optimum design of the bulge for the draft planned for the construction ensures the highest average savings even when a special adaptation of the bulge shape in the lower draft area @
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the shape of the draft with ballast is not effected. In fact, in accordance with the invention, however, the dimensions and arrangement of the cross-sectional areas of the bulge body must be designed optimally (as far as possible) for all important waterline positions of the boat.
Since, owing to the very great diversity of shape and speed of boats, for such a design, this also necessarily results in very different dimensions and arrangements of the bulge surfaces, the bulge shape of the invention cannot be defined by numerical indications in ranges of dimensions or specific characteristic surfaces (roughly as indicated in German Patent No. 1,202,165) or by stopping at a determined shape of the profile of stem or cross-sectional area to the anterior vertical (as noted by D. Csupor and A. Borreguero, loc. cit.).
Three possible embodiments of the bow profile of the bow bulge according to the invention are shown, by way of non-limiting examples, in the accompanying drawing.
Fig. 1 shows the bow profile for boats with small differences in draft. figs. 2 and 3 show bow profiles for boats with larger differences in draft, for different frame shapes.
For the reasons mentioned above, a representation of exemplary embodiments of the section shape is waived, especially since this shape is largely determined by the bow profile.
The characteristics of the bow shape according to the invention, having a bulge protruding beyond the vertical front below the waterline at the cons-
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construction A are (1) that the bulge body waits upwards to beyond the waterline A and (2) that the bow profile and the section shape of the bulge are studied as a function of speed planned and the shape of the boat at the same time for all the important waterline positions of the boat ,, @
All the dimensions a, b, c, and d, mentioned in fig 1, are therefore essentially greater than zero, but due to the second characteristic,
moreover, they cannot be expressed by a numerical value.
In fig. 1, 2 and 3, B designates the base and V the vertical before.