Met deze module kunnen weerstandschattingen gemaakt worden voor verschillende scheepstypes, met negen gepubliceerde empirische methodes, namelijk die van:

Hollenbach, voor deplacementsschepen.
Holtrop & Mennen, voor deplacementsschepen.
Van Oortmerssen, voor kleinere deplacementsschepen.
Britisch Columbia, voor kleinere deplacementsschepen met een kleine L/B verhouding.
MARIN voor bakken.
Mercier & Savitsky voor schepen in het overgangsgebied tussen planeren en niet-planeren.
Savitsky, voor planerende knikspantschepen.
Robinson, voor planerende rond- en knikspantschepen.
Keuning, Gerritsma & van Terwisga, voor planerende knikspantschepen met een grote vlaktilling.

Overzicht en toepassingsgebied van de berekeningsmethoden

Noot: In deze sectie wordt voor elke methode de toepasbaarheid en de geldigheidsgrenzen gegeven. Het moge duidelijk zijn dat als parameters buiten deze grenzen vallen de resultaten onbetrouwbaar zijn. Maar los daarvan zal men zich moeten realiseren dat alle gebruikte weerstandschattingsmethodes gebaseerd zijn op statistiek, zodat het aanbevolen wordt om altijd kritisch naar de resultaten te kijken.

Hollenbach

Met deze methode wordt een weerstandschatting berekend voor de verplaatsingstoestand. De berekening is gebaseerd op Dr.Ing. Uwe Hollenbach, SDC Ship Design & Consult GmbH, Germany, “Estimating resistance and propulsion for single-screw and twin-screw ships in the preliminary design” 10^th International conference on computer applications in shipbuilding, 7–11 June 1999. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Hollenbach toepasbaarheidsgebied.

Holtrop and Mennen

Met deze methode wordt een weerstandschatting berekend voor de verplaatsingstoestand. De berekening is gebaseerd op:

J. Holtrop & G.G.J. Mennen “An approximate power prediction method” International Shipbuilding Progress, 1982.
J. Holtrop “A Statistical re-analysis of resistance and propulsion data”, International Shipbuilding Progress, 1984, pp.272–276.

De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

De voorspelling is geldig voor zeewater (1.025 ton/m³) bij 15° Celcius, voor vlak water.
Oppervlak van de dwarsdoorsnede van de bulb kleiner dan 20% van het grootspantoppervlak.
Grootspantcoëfficiënt tussen 0.5 en 1.0.
Lengte waterlijn / breedte tussen 3.5 en 9.5.
Drukkingspunt in lengte van halve lengte waterlijn, tussen -5% en +5%.
Halve intreehoek van de waterlijn maximaal 70°.
Prismatische coëfficiënt (= blokcoëfficiënt / grootspantcoëfficiënt) tussen 0.40 en 0.93.

Holtrop en Mennen.

Oortmerssen

De berekening is gebaseerd op G. van Oortmerssen, “A power prediction method and its application to small ship”, International Shipbuilding Progress Vol.18, No.207. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Froudenummer (= V / √(g × Lwl), waarin V = snelheid in m/sec, g = 9.81 m/sec², Lwl = lengte waterlijn in m) tussen 0 en 0.5.
Lengte loodlijnen tussen 9 en 80 m.
Nat oppervlak tussen 0 en 1500 m².
Volume tussen 0 en 3000 m³.
Drukkingspunt in lengte tussen -8% en 4% van de loodlijnlengte voor de halve loodlijnlengte.
Prismatische coëfficiënt (=blokcoëfficiënt / grootspantcoëfficiënt) tussen 0.5 en 0.73.
Halve intreehoek tussen 10° en 46°.
Breedte / diepgang verhouding tussen 1.9 en 4.0.
Grootspant coëfficiënt tussen 0.72 en 0.97.
Lengte / breedte verhouding tussen 3.0 en 6.5.
Soortelijk gewicht vaarwater tussen 1 en 1.03 ton/m³.
Aanhangsel coëfficiënt (= vermenigvuldigingsfactor voor het volume om op het volume & aanhangsels te komen) tussen 1 en 1.10.

British Columbia

Deze methode is geschikt voor de wat kleinere schepen met een kleine lengte / breedte verhouding. De berekening is gebaseerd op Dr. Sander M. Çalişal & Dan McGreer, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada “Model resistance tests of a systematic series of low L/B vessels”. A paper presented to the spring meeting of the Pacific Northwest section of the society of naval architects and marine engineers. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Froudenummer (= V / √(g × Lwl), waarin V = snelheid in m/sec, g = 9.81 m/sec², Lwl = lengte waterlijn in m) tussen 0 en 0.5.
Nat oppervlak tussen 0 en 1500 m².
Volume tussen 0 en 3000 m³.
Blokcoëfficiënt tussen 0.531 en 0.614.
Breedte / diepgang tussen 1.5 en 3.5.
Lengte / breedte tussen 2.0 en 4.5.
Soortelijk gewicht vaarwater tussen 1 en 1.03 ton/m³.
Aanhangsel coëfficiënt (= vermenigvuldigingsfactor voor het volume om op het volume & aanhangsels te komen) tussen 1 en 1.10.

Bak

Met deze methode wordt de weerstand van een los varende bak berekend. De berekening is gebaseerd op MARIN rapport No. 49791-1-RD “Een empirisch model voor de weerstandspredictie van bakken”. De voorspelling is geldig voor diep en vlak water, en heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Froudegetal (= V / (g × breedte)^1/2, waarin V = snelheid in m/sec en g = 9.81 m/sec²) niet groter dan 0.60.
Lengte / breedte verhouding tussen 2.25 en 8.0.
Breedte / diepgang verhouding niet groter dan 10.
Prismatische coëfficiënt tussen 0.7 en 1.
Lengte van de kop, met een minimum van 0.01 m op modelschaal (noot: bij SARC vinden we dit een merkwaardige parameter, want wat is nou de ‘modelschaal’ van een schaal 1:1 bak? Maar goed, zo staat het nou eenmaal in de publicatie).

Preplan

Met deze methode wordt de weerstand van een schip berekend in de preplaning/verplaatsing toestand (het gebied tussen waterverplaatsen en planeren), en is gebaseerd op J.A. Mercier & D. Savitsky, “Resistance of transom shear craft in the pre-planing range”, Davidson Labatory Report 1667, Stevens Institute of Technology, June 1973. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Volume froudegetal (= V / √(g × (volume^1/3)), waarin V = snelheid in m/sec, g = 9.81 m/sec² en volume = volume in m³) tussen 1 en 2.
Halve intreehoek van de waterlijn tussen 10° en 55°.
Lengte / volume^1/3 tussen 2 en 12.
Spiegeloppervlak / maximaal spantoppervlak tussen 0 en 1.
Lengte / breedte tussen 2 en 14.
Soortelijk gewicht vaarwater tussen 1 en 1.03 ton/m³.
Aanhangsel coëfficiënt (= vermenigvuldigingsfactor voor het volume om op het volume & aanhangsels te komen) tussen 1 en 1.10.

Savitsky

Met deze methode wordt de weerstand van een planerend schip berekend, volgens twee methoden:

D. Savitsky “Hydrodynamic design of planing hulls”, Marine Technology, Vol.1, No.1, Okt. 1964, pp. 71–75.
Donald L. Blount & David L. Fox “Small craft power prediction”, Marine Technology Vol.13, No.1, Jan. 1976, pp. 14–45.

In de weerstandberekening is er van uitgegaan dat alle krachten (stuwkracht, weerstandskracht enz.) in het gewichtszwaartepunt van het schip aangrijpen en horizontaal gericht zijn. Voor voorontwerp doeleinden wordt aangenomen dat de hierdoor geïntroduceerde afwijking te verwaarlozen is. Op de uitvoer zijn twee weerstanden weergegeven, één maal volgens Savitsky en één maal gecorrigeerd volgens de methode van Blount & Fox. De methode van Savitsky berekent de weerstand in sleeptankcondities. Om deze weerstand om te rekenen naar werkelijke vaarconditie wordt de methode van Blount & Fox gebruikt. Met de methode van Blount & Fox worden twee correctiefactoren berekend:

Een correctie van tankweerstand naar ware weerstand voor de kale romp.
Een correctie voor de invloed van aanhangsels. Dit is een toeslag voor het gemiddelde schip. De invloed van individuele aanhangselconfiguraties kan hiermee dus niet berekend worden.

De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Vlaktilling op halve kniklengte tussen 0° en 35°.
Soortelijk gewicht vaarwater tussen 1 en 1.03 ton/m³.
Aanhangsel coëfficiënt (= vermenigvuldigingsfactor voor het volume om op het volume & aanhangsels te komen) tussen 1 en 1.10.
Snelheidsgraad Cv (= V / √(g × Bpx), waarin V = snelheid in m/sec, g = 9.81 m/sec² en Bpx = maximale knikbreedte in m) tussen 0.6 en 13.
Lengte van de natte kiel / maximale knikbreedte groter dan 4, dus in ieder geval lengte waterlijn / maximale knikbreedte groter dan 4.

Robinson

Met deze methode wordt de weerstand van een planerend schip berekend. De berekening is gebaseerd op John Robinson, Wolfson Unit MTIA, University of Southampton, “Performance prediction of chine and round bilge hull forms”, Hydrodynamics of High Speed Craft, 24 and 25 November 1999, London. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Volumetrisch Froude getal tussen 0.5 en 2.75.
Zie onderstaande figuren:

Knikspant regressiedata grens

Delft

Met deze methode wordt de weerstand van een planerend schip berekend. De berekening is gebaseerd op J.A. Keuning, J. Gerritsma en P.F. van Terwisga, “Resistance tests of a series planing hull forms with 30 degrees deadrise angle, and a calculation model based on this and similar systematic series”, International Shipbuilding Progress 40, No.424, (1993) pp. 333–385. De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Volumetrisch Froude getal tussen 0.75 en 3.00.
Volume tussen 2.5 en 5000 m³.
Vlaktilling tussen 12.5° en 30°.

Ondiepwatercorrectie

Een methode voor het corrigeren van ondiepwatereffecten is geimplementeerd. Deze is gebaseerd op H.C. Raven, “A new correction procedure for shallow-water effects in ship speed trials”, Proceedings of PRADS2016 (2016), Kopenhagen, Denmark. In 2017 heeft de ITTC deze methode geaccepteerd: International. Towing Tank Conference, “Report of specialist committee on performance of ships in service”, Proceedings of 28th ITTC (2017), Wuxi, China. .

De methode van Raven in geimplementeerd voor vijf van de weerstandsvoorspellingsmethoden: Hollenbach, Holtrop and Mennen, Oortmerssen, Bak and British Columbia.

De methode heeft het volgende toepasbaarheidsgebied:

Froudedieptegetal lager dan 0.65.
Diepgang / waterdiepte ratio lager dan 0.5.
Deplacementsverhoging door extra inzinking gelijk of lager dan 5%

Hoofdmenu

Weerstandsvoorspelling

1.	Invoeren gegevens weerstandsvoorspelling
2.	Berekenen en printen
3.	Tekenen grafiek van weerstandscomponenten
4.	Berekenen en doorsturen naar Propeller
6.	Local cloud monitor
7.	Bestandsbeheer

Invoeren gegevens weerstandsvoorspelling

In dit venster moeten alle scheepsparameters worden opgegeven die van toepassing zijn bij een bepaalde schattingsmethode. In onderstaande lijst zijn alle parameters opgenomen die voor kunnen komen, maar in werkelijk ziet u alleen de parameters die relevant zijn voor de gekozen weerstandsmethode. De definitie van de parameters is trouwens geheel volgens de conventie van de gebruikte weerstandsschattingsmethode, die niet per se overeen hoeft te stemmen met de PIAS standaard. Hieronder worden soms wel wat aanwijzingen over die conventies gegeven, maar het wordt aanbevolen om voor de details de bronpublicaties bij de hand te houden.

Methode: de gekozen weerstandspredictiemethode.
Naam en identificatienaam: slechts tekstuele herkenningen.
Soortelijk gewicht van het vaarwater, in ton/m³.
Scheepstype: keuze tussen enkel- of dubbelschroefs schip, danwel knikspant of rondspant (afhankelijk van de berekeningsmethode).
Lengte over het onderwaterschip(Los) zie de figuur hieronder.

Lengtedefinitie voor methode Hollenbach.

Lengte waterlijn en loodlijnen: hiervoor moeten eerst de voor- en achterloodlijn gedefinieerd worden. De voorloodlijn is de verticale lijn door het snijpunt van de waterlijn en de voorsteven. De achterloodlijn is de verticale lijn door het hart van de roerkoning. De lengte loodlijnen is de afstand tussen voor- en achterloodlijn. De lengte waterlijn is de afstand tussen de voorloodlijn en het het snijpunt van de waterlijn met de achtersteven. Zie ook de figuur hieronder.

Definitie lengtes voor methode Oortmerssen.

Lengte kop: lengte van de kop van het vaartuig (L_KOP), zie de figuur hieronder.
Lengte niet-evenwijdig gedeelte achterschip (L_ST) zie de figuur hieronder.
Diepgang waarvoor wordt berekend: keuze tussen de ontwerp- en ballastdiepgang.
Gemiddelde diepgang: afstand tussen waterlijn en basis op halve waterlijnlengte, zie de figuur hierboven.
Nat oppervlak: het nat oppervlak van het onderwaterschip in m².
Grootspantcoëfficiënt: grootspantcoëfficiënt van de dwarsdoorsnede waar deze coëfficiënt de grootste waarde heeft.
Waterlijncoëfficiënt: wanneer deze in het voorontwerpstadium niet bekend is kan deze ruw geschat worden met waterlijncoëfficiënt = 1/3 + 2/3 × blokcoëfficiënt.
Prismatische coëfficiënt achterschip: prismatische coëfficiënt van het niet evenwijdige deel van het achterschip, zie onderstaande figuur.
Hoek achterscheepse vertikalen met basis: de hoek die de achterscheeps vertikalen met het horizontale vlak maken (α_ST), zie onderstaande figuur.
Kromtestraal: de kromtestraal van de overgang van de vlakke bodem naar het gehelde achterschip (R_ST), zie onderstaande figuur.

Definities voor methode Bak.

Halve intreehoek van de waterlijn: de halve intreehoek van de doorgestrookte waterlijn (dus zonder de plaatselijke afrondingen).
Lengteligging drukkingspunt: in % van de waterlijnlengte ten opzichte van de halve waterlijnlengte (positief naar voren, negatief naar achteren).
Cstern: de C_STERN achtersteven coëfficiënt uit onderstaande tabel:

De Cstern tabel uit de Holtrop & Mennen publicatie.

Aanhangelgegevens: het aanhangseloppervlak (in m²), alsmede de coëfficiënt (genaamd ‘1+K2’) volgens onderstaande tabel. Bij een combinatie van meerdere soorten aanhangsels dient het gewogen gemiddelde van de 1+K2 coëfficiënten genomen te worden.

De 1+K2 tabel uit de Holtrop & Mennen publicatie.

Oppervlak ondergedompelde spiegel: het oppervlak (in m²) van de ondergedompelde spiegel.
Gemiddelde onderdompelingsdiepte spiegel: gemiddelde onderdompelingsdiepte van de spiegel (H_TR). Zie de figuur van ‘definities voor methode Bak’.
Aantal boegschroeven: het aantal boegschroefopeningen, met hun bijbehorende diameter (in m) en weerstandscoëfficiënt (tussen 0.003 en 0.012) van elke boegschroefopening.
Bulb: keuze uit wel of geen bulb. Met de bijbehorende oppervlak op VLL (in m²) van de bulbdwarsdoorsnede en het zwaartepunt boven de basis (in m) van die dwarsdoorsnede.
Planerende lengte: lengte van het geprojecteerde planerende bodem oppervlak.
Planerende breedte: breedte over de knikken.
Planerende oppervlak: geprojecteerd planerend bodem oppervlak.
Getordeerd vlak: keuze tussen wel of geen getordeerd vlak.
Torsiehoek: verschil in vlaktilling tussen voor- en achterkant schip.
Kiellijn hoek: gemiddelde hoek die de kiellijn met de basislijn maakt, over de achterste helft van het schip. Positief als diepgang achter groter is dan diepgang op halve lengte.
Breedte: voor methode Robinson de breedte over alles. Voor overige methodes, gemalde breedte van het schip.
Breedte t.p.v. kniklijn: de breedte op de kniklijn van het schip.
Volume inclusief huid & aanhangsels: het volume van het schip inclusief het volume van de huid en aanhangsels.
Volume naar de mal: het gemalde volume van het schip.
Model schip correlatie coëfficiënt is een coëfficiënt welke gebruikt wordt om methode specifieke schaalmodel waardes om te zetten naar ware grootte.
Ondergedompeld grootspant oppervlak: het ondergedompelde grootspant oppervlak.
Lengteligging zwaartepunt is de ligging van het zwaartepunt in lengte, gemeten van de spiegel over de kiellijn van het schip.
Vlaktilling: in een dwarsdoorsnede, de hoek die de basislijn maakt met het bodemvlak.
Snelheidstap geeft aan met welke stapgrootte, tussen de begin- en eindsnelheid, telkens de weerstand wordt berekend.
Invoer luchtweerstand: keuze tussen wel of geen luchtweerstand.
Geprojecteerd oppervlak luchtweerstand: het geprojecteerde oppervlak wat onderhevig is aan de luchtweerstand.
Stabilisatie vinnen: keuze tussen wel of geen stabilisatie vinnen.
Nat oppervlak stabilisatie vinnen: het nat oppervlak van de stabilisatie vinnen.
Kimkielen: keuze tussen wel of geen kimkielen.
Nat oppervlak kimkielen: het nat oppervlak van de kimkielen.
Dome: keuze tussen wel of geen dome (koepel).
Nat oppervlak dome: het nat oppervlak van de dome.
LCG t.o.v. halve lengte planerend oppervlak: in procenten, positief naar voren, negatief naar achteren.
Waterdiepte: de waterdiepte in meters die gebruikt wordt voor de optionele ondiepwatercorrectie. Moet minstens twee keer de diepgang zijn.

Naast de kolommen voor het opgeven van alle parameterwaardes bevat dit menu rechts nog een kolom ‘Bron’, wat aangeeft wat de bron is van de parameterwaarde van die regel, en dat kan zijn:

Eigen waarde: waarmee wordt bedoeld een heel gewoon, door de gebruiker ingetikt, getal.
Rompvorm: waarmee wordt bedoeld dat de parameterwaarde van die regel moet worden afgeleid van de PIAS rompvorm (zoals die met Hulldef of Fairway gedefinieerd is).
Schatting: waarmee wordt bedoeld dat deze parameter moet worden afgeleid uit de empirische schattingsformule, die bij sommige methodes beschikbaar is. Vanzelfsprekend kan deze instelling (net zoals de ‘Rompvorm’ instelling) slechts worden opgegeven bij die regels waarvan de parameters daarwerkelijk op die manier bepaald kunnen worden.

Attentie: Met de ‘Rompvorm’ optie moet men zich realiseren dat een Hulldef scheepsromp alleen spanten bevat. Dit betekent dat de waterlijnuiteinden niet exact beschikbaar zijn, omdat ze over het algemeen tussen twee spanten in vallen. PIAS gebruikt extrapolatie om de vorm van de waterlijn in die gebieden te schatten. Het wordt echter geadviseerd om waterlijn-georiënteerde parameters — zoals ‘Halve intreehoek’ en ‘Lengte waterlijn’ — te controleren en te corrigeren indien noodzakelijk. Het zal duidelijk zijn dat deze waarschuwing een beetje verdampt als de spanten dicht op elkaar staan, wat bv. kan worden gegenereerd met Fairway.

Berekenen en printen

Voor de onder de eerste optie opgegeven gegevens wordt de weerstandsberekening gemaakt en de uitvoer afgedrukt in een tabel.

Tekenen grafiek van weerstandscomponenten

Analoog aan de vorige optie, met de weerstand en haar componenten in een grafiek getekend.

Berekenen en doorsturen naar Propeller

Voor de onder de eerste optie opgegeven gegevens wordt de weerstand berekend en doorgestuurd naar de schroefberekeningenmodule, Propeller.

Local cloud monitor

Zie Local cloud: met meerdere modules gelijktijdig werken aan hetzelfde project.

Bestandsbeheer

Hierbij kunt u ontwerpversie beheren, dit wordt in detail beschreven in Gegevensopslag en backups.