Anda üliõpilastele baasteadmised hüdrostaatika ja hüdrodünaamika alustest ning laevast kui kahes keskkonnas (õhu ja vee piiril) üheaegselt liikuvast kehast.
Anda üliõpilastele baasteadmised laeva stabiilsusest, uppumatusest ja meresõiduomadustest ning väikelaeva iseärasustest. Anda alusteadmised mudelkatsete teooriast.

The aim of the course is to provide basics of hydrostatics and hydrodynamics and to introduce ship as a body/object moving simultaneously in two environments, on the border of air and water.
To give an overview of ship stability, unsinkability, seaworthiness, and in the specific characteristics of small craft. Students will learn the fundamentals of model testing theory.

Üliõpilane:
- teab hüdrostaatika ja hüdrodünaamika põhilisi teoreetilisi aluseid;
- oskab luua seoseid hüdrostaatika ja hüdrodünaamika seaduste ning seaduspärasuste ja laeva kui vee ja õhu piiril liikuva tahke keha vahel;
- oskab kasutada teoreetilisi ja eksperimentaalseid meetodeid vees laeva liikumise parameetrite arvutamiseks ning hindamiseks;
- teab laeva ujuvuse ja püstuvuse teoreetilisi aluseid ja oskab neid hinnata disainikategooriast tulenevalt;
- tunneb laeva meresõiduomadusi ja oskab neid hinnata meresõiduohutuse ja majandusliku otstarbekuse seisukohalt;
- teab väikelaeva sõiduomaduste iseärasusi ja oskab seostada neid väikelaeva ehitusnõuetega.

A student:
- knows main theoretical fundamentals of hydrostatics and hydrodynamics;
- is able to create correlations between hydrostatics and hydrodynamics laws and vessel as a solid body moving on border of water and air;
- is able to use theoretical and experimental methods for calculation and assessing of parameters of a ship moving in/through water;
-knows the theory of ship buoyancy and stability and is able to assess them by design category;
-is able to estimate the seaworthiness of a ship and its economic effectiveness;
- is familiar with specifics of small craft performance seaworthiness and construction requirements.

Vedelike põhilised füüsikalised omadused. Hüdrostaatline rõhk; vedelikus mõjuvad jõud. Hüdrostaatika põhivõrrand. Pascali seadus. Hüdrostaatline rõhujõud horisontaaltasandil; hüdrostaatilise rõhu jaotus. Hüdrostaatiline rõhk kaldtasandil, kõverpinnal.
Kehade ujuvuse tingimused. Archimedese seadus. Hüdrodünaamika olemus. Kiiruse väli, kiiruse potentsiaal. Vedeliku liikumise diferentsiaalvõrrandid. Pöörisväli. Kiiruse tsirkulatsioon. Vedeliku laminaarne ja turbulentne voolamine.
Lainete teooria alused. Kehade liikumine vedelikus. Laeva liikumistakistus sügavas ja madalas vees ning veetakistuse liigid; veetakistuse arvutamine teoreetiliste ja eksperimentaalsete meetodite abil.
Laeva ujuvus ja ujuva laeva tasakaalu tingimused. Laeva staatiline ja dünaamiline püstuvus. Väikelaeva ujuvuse ja püstuvuse iseärasused. Laeva käikuvus. Laeva, sh väikelaeva propulsiivsed omadused. Laeva õõtsuvus ja käikuvus vaikses vees ning lainetusel. Laeva ja väikelaeva uppumatuse tagamine. Laeva juhitavus. Väikelaeva juhitavus suurel kiirusel. Laeva meresõiduomadused eritingimustes (jääs, tormilisel merel, hoovuste mõjul). Sarnasusteooria ja hüdrodünaamilise modelleerimise põhimõtted. Froude’i ja Reynolds’i kriteeriumid. Laeva ja laevamudelite sõidu- ja manööverdamiskatsete teoreetilised alused. Katsebasseinis, aerodünaamilises torus ning vabaveekogu tingimustes läbi viidavate katsete teoreetilised alused.

The main physical characteristics of liquids. Hydrostatic pressure; forces affecting in liquid. The basic equation of hydrostatics. Pascal’s law. Hydrostatic pressure on horizontal surface. Disposal of hydrostatic pressure. Hydrostatic pressure on sloping surface. Hydrostatic pressure on curved surface. The conditions of bodies’ flotation in liquid. The Archimedes’ principle.
The main principles of hydrodynamics. Velocity field. The potential of velocity. The differential equation of liquid motion. Spin field. Circulation of velocity. The laminar and turbulent floods of liquid.
The basic principles of wave theory. Motion of bodies in a liquid. Resistance to vessel motion in deep and shallow water and types of water resistance, calculation
Of water resistance by theoretical and experimental methods.
Ship’s buoyancy and stability. Static and dynamic stability. Small craft buoyancy and stability. Propulsion. Heaving and pitching. Unsinkability of small craft. Ship/small craft manoeuvrability. Ship’s seaworthiness in extreme conditions. Hydrodynamic modelling. Froude and Reynolds criteria. Theory of model testing in a towing tank, wind tunnel and in open water.

eristav hindamine

graded evaluation

-

-

Loengukonspekt ja muud materjalid Moodle’s
Laigna, K. Laevateooria. Eesti Merehariduskeskus: Tallinn, 1999.
Larsson, L., Eliasson, R.E., Orych, M. Principles of Yacht Design. A&C Black, 2014
Bertram, V. Practical Ship Hydrodynamics. 2002.
Breslin J. P. Hydrodynamics of ship propellers. 1996.
Clark I. C. Ship dynamics for mariners: a guide to the theory of hull resistance, power requirements, propulsion, steering, control systems and ship motion in a seaway, 2005.
Newman, J. N. Marine Hydrodynamics. 1977
Rawson, K.J., Tupper, E.C. Basic Ship Theory. Vol. 1,2, 5th Edition, Oxford: Butterworth-Heinemann, 2001

-