Theoretische Untersuchung des Begegnungs- oder Überholungsvorganges von Schiffen

Diese Arbeit behandelt die beim Begegnen oder Überholen von Schiffen auftreten den hydrodynamischen Vorgänge. Ihr Ziel ist es, ein Integrodifferentialgleichungs system aufzustellen, das den gesamten Bewegungsvorgang beschreibt. Damit wird die praktische Behandlung des Problems ermöglicht. Die Schiffe betrachten wir als frei schwimmende feste Körper, die sich unter dem Einfluß vorgegebener Propellerschübe Tl und T 2 an der Oberfläche einer endlich tiefen, seitlich aber unbegrenzten Flüssigkeit in ursprünglich parallelem Kurs bewegen. Entwickelt wird eine lineare Theorie dieses Vorganges, d. h. die Ge schwindigkeitsbeträge der Flüssigkeitsbewegung sollen nur kleine Größen erster Ordnung sein. Das bedeutet insbesondere, 1. daß die Schiffskörper so schlank sind, daß sie bei gleichförmiger translatorischer Bewegung parallel zur Mittschiffsebene nur kleine Störungen in der Flüssigkeit erzeugen, 2. daß die Bewegung der Schiffe nur gering von der gleichförmigen translatori rischen Hauptbewegung abweicht und 3. daß die Amplituden der erzeugten Oberflächenwellen klein bleiben. Die Flüssigkeit sei inkompressibel und reibungsfrei, die Bewegung der Flüssigkeit überdies wirbelfrei. Unter diesen Einschränkungen wird das System von Bewe gungsgleichungen des Überholungs- oder Begegnungsvorganges aufgestellt und seine Lösung auf die eines linearen Integrodifferentialgleichungssystems zurück geführt.

Klappentext

Diese Arbeit behandelt die beim Begegnen oder Überholen von Schiffen auftreten­ den hydrodynamischen Vorgänge. Ihr Ziel ist es, ein Integrodifferentialgleichungs­ system aufzustellen, das den gesamten Bewegungsvorgang beschreibt. Damit wird die praktische Behandlung des Problems ermöglicht. Die Schiffe betrachten wir als frei schwimmende feste Körper, die sich unter dem Einfluß vorgegebener Propellerschübe Tl und T 2 an der Oberfläche einer endlich tiefen, seitlich aber unbegrenzten Flüssigkeit in ursprünglich parallelem Kurs bewegen. Entwickelt wird eine lineare Theorie dieses Vorganges, d. h. die Ge­ schwindigkeitsbeträge der Flüssigkeitsbewegung sollen nur kleine Größen erster Ordnung sein. Das bedeutet insbesondere, 1. daß die Schiffskörper so schlank sind, daß sie bei gleichförmiger translatorischer Bewegung parallel zur Mittschiffsebene nur kleine Störungen in der Flüssigkeit erzeugen, 2. daß die Bewegung der Schiffe nur gering von der gleichförmigen translatori­ rischen Hauptbewegung abweicht und 3. daß die Amplituden der erzeugten Oberflächenwellen klein bleiben. Die Flüssigkeit sei inkompressibel und reibungsfrei, die Bewegung der Flüssigkeit überdies wirbelfrei. Unter diesen Einschränkungen wird das System von Bewe­ gungsgleichungen des Überholungs- oder Begegnungsvorganges aufgestellt und seine Lösung auf die eines linearen Integrodifferentialgleichungssystems zurück­ geführt.

Inhalt

1. Mathematische Formulierung des Problems.- 2. Übergang zu verschiedenen Koordinatensystemen.- 3. Die Randbedingungen an der Schiffsoberfläche.- 4. Das beim Begegnen oder Überholen von Schiffen auftretende lineare Randwertproblem.- 5. Ansätze zur Lösung des Randwertproblems.- 6. Zurückführung der Lösung des Randwertproblems auf ein singuläres Integralgleichungssystem.- 7. Bestimmung der Funktion ?(x - s0 t, y, z; ?, ?, ?; ?).- 8. Die Differentialgleichungen für die Bewegung eines Schiffes.- 9. Die dynamischen Gleichungen beim Begegnungs- oder Überholungsvorgang.- 10. Schlußbetrachtungen und Ausblick.