Numerical study for the estimation of the hydrodynamic coefficients of current drag in port assistance maneuvers (dock) for the Colombian Navy frigates by means of CFD

• Published in: Ciencia y Tecnología de Buques Vol. 16; no. 31; pp. 35 - 42
• Main Authors: Leal, Luis, Verma, Bharat, García, Mauricio, Ruiz, Nicolás
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 2022
• Subjects: Bollard pull; CCM; CFD; Coeficiente de arrastre de corriente; Current draft coefficient; Fuerza de tiro; ITTC; OCIMF; STAR
• ISSN: 2619-645X; 1909-8642

Computational Fluid dynamics (CFD) has become nowadays an important tool in the process of hydrodynamic design of modern ships. CFD is used to model any phenomena related to fluid flow in a control volume like a ship or any offshore structure in the sea. In the present study, the Current force drag coefficients for a Colombian Navy Frigate in deep and shallow water are estimated through application of CFD, which are required to estimate the bollard pull for assisting maneuvers at port. The study shows the process of simulating the ship current drag coefficients using the CFD simulations method which is conducted using STAR-CCM+ software package. The Almirante Padilla class Frigate ship CFD scale model is investigated. The results show the ship current drag coefficient calculated considering a current speed of 1 knot with a 90° drift angle for the full-scale ship. The model configuration of the present simulation is based on the procedure recommended and published in the Lloyds Register OCIMF and the UFC mooring report for the estimation of the current drag coefficient. La dinámica de fluidos computacional (CFD) se ha convertido hoy en día en una herramienta importante en el proceso de diseño hidrodinámico de los buques modernos. El CFD se utiliza para modelar cualquier fenómeno relacionado con el flujo de fluidos en un volumen de control como un buque o cualquier estructura offshore en el mar. En el presente estudio se estiman los coeficientes de arrastre generados por la fuerza inducida por la corriente para una Fragata de la Armada Colombiana en aguas profundas y poco profundas mediante la aplicación de CFD, para estimar la potencia de tiro requerida en las maniobras de asistencia en muelle. El estudio muestra el proceso de simulación de los coeficientes de arrastre de la corriente del buque mediante el método de simulaciones CFD que se realiza mediante el paquete de software STAR-CCM+. Se investiga el modelo a escala de CFD del buque Fragata clase Almirante Padilla. Los resultados muestran el coeficiente de arrastre de la corriente del buque calculado, considerando una velocidad de la corriente de 1 nudo con un ángulo de incidencia de 90° para el buque a escala real. La configuración del modelo de la presente simulación se basa en el procedimiento recomendado y publicado por Lloyds Register OCIMF y en el manual UFC para la estimación del coeficiente de arrastre de corriente.