Dr Monika Warmowska
Polski Rejestr Statków

PRS jest instytucją prowadzącą niezależną działalność rzeczoznawczą na rynku międzynarodowym, która – kierując się interesem publicznym – poprzez formułowanie wymagań, nadzór i wydawanie odpowiednich dokumentów pomaga administracjom państwowym, ubezpieczycielom i swoim klientom zapewnić bezpieczeństwo ludzi, obiektów pływających, lądowych, ładunków i środowiska naturalnego.
W statutowym zakresie działalności firmy zapisane jest prowadzenie prac naukowo – badawczych. Przez szereg lat rozwijane jest oprogramowanie, którego zadaniem jest wspomaganie pracy inspektorów PRS, a także tworzenie nowych standardów bezpieczeństwa na morzu. Powstały własne narzędzia/oprogramowanie do przewidywania zachowania statku na fali, określania sytuacji zagrażających bezpieczeństwu obiektów pływających.

Opracowane w PRS metody rozwiązywania numerycznego zagadnień hydrodynamicznych dotyczą opisu takich zjawisk jak ruch wody wokół statku, ruch cieczy w zbiornikach okrętowych i zalanej ładowni, czy ruch wody wdzierającej się na pokład małych jednostek np. kutrów rybackich.
Symulacje tych wszystkich zjawisk wykorzystują modele fizyczne i matematyczne (numeryczne), które przy wprowadzeniu odpowiednich uproszczeń, zapewniają uzyskanie poprawnego opisu rzeczywistego zjawiska. Modele zawierają uproszczenia wynikające z fizyki i wymagają znajomości hydrodynamiki. Rozwiązanie problemów wiąże się ze znalezieniem zbieżnej i wykonalnej w czasie rzeczywistym symulacji numerycznej.
Warunki brzegowe w każdej z opisywanych problemów zmieniają się w trakcie realizacji symulacji. Zmienia się w czasie siatka, która opisuje zmienną w czasie dziedzinę tj. obszar zajmowany przez poruszającą się ciecz.

W przedstawionych problemach zastosowano takie metody opisu fizycznego zjawisk jak: metoda elementów brzegowych, metoda wody płytkiej i metody przesunięcia swobodnej powierzchni.
Opisane symulacje opierają się na następujących dziedzinach matematyki:

• równania różniczkowe (funkcje harmoniczne, zagadnienie Fredholma, zagadnienie Laplace’a, zagadnienie Poissona, warunki brzegowe typu Dirichletta i Neumanna),
• metody numeryczne (metody różnicowe, metoda Rungego – Kutty),
• rachunek prawdopodobieństwa (rozkład normalny i jednostajny, zagadnienie spektrum, realizacja procesu, szeregi i transformata Fouriera).

W czasie warsztatów przedstawione zostaną zastosowane metody. Zaprezentowane zostaną wyniki osiągnięte dla liniowych zagadnień hydrodynamiki opisujących ruch cieczy, dla których znane jest rozwiązania analityczne. Przedstawione zostaną symulacje komputerowe przeprowadzone dla zagadnień nieliniowych, uwzględniających istnienie swobodnej powierzchni, których wyniki zostaną porównane z osiągniętych wynikami eksperymentów.