Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng động lực học dòng chảy bao đến lực cản tàu thủy trong quá trình thay đổi hướng chuyển động

 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH 
NCS. NGUYỄN THÀNH NHẬT LAI 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ĐỘNG LỰC 
HỌC DÒNG CHẢY BAO ĐẾN LỰC CẢN 
TÀU THỦY TRONG QUÁ TRÌNH THAY 
ĐỔI HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
TP. HỒ CHÍ MINH - 2020 
 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH 
NCS. NGUYỄN THÀNH NHẬT LAI 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ĐỘNG LỰC 
HỌC DÒNG CHẢY BAO ĐẾN LỰC CẢN 
TÀU THỦY TRONG QUÁ TRÌNH THAY 
ĐỔI HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC HÀNG HẢI 
MÃ SỐ: 9840106 
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Phạm Kỳ Quang 
 2. TS. Vũ Văn Duy 
TP. HỒ CHÍ MINH - 2020 
i 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC ..................................................................................................... i 
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................ v 
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................. vi 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ............................... vii 
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ........................................................ ix 
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................ xvi 
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 
1. Tính cấp thiết của luận án....................................................................... .1 
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án . ........................................................... 2 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án . ..................................... 2 
4. Phương pháp nghiên cứu của luận án . ................................................... 3 
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ............................................. 4 
6. Những điểm đóng góp mới của luận án . ................................................. 5 
7. Bố cục của luận án . .................................................................................. 6 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ẢNH HƯỞNG ĐỘNG LỰC HỌC 
DÒNG CHẢY BAO ĐẾN TÀU THỦY ..................... 7 
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu của luận án ..................................... 7 
1.1.1. Phân tích tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................ 7 
1.1.2. Phân tích tình hình nghiên cứu trong nước ......................... 10 
1.2. Tổng quan về động lực học dòng chảy bao tàu thủy và CFD ........... 11 
1.2.1. Một số khái niệm về động lực học dòng chảy bao tàu thủy 11 
1.2.2. Khái niệm về CFD ............................................................. 17 
1.3. Một số khái niệm liên quan đến chuyển động tàu thủy .................... 21 
1.4. Cơ sở lý thuyết về ổn định tàu thủy ................................................... 24 
1.5. Giới hạn vấn đề nghiên cứu của luận án ........................................... 30 
ii 
1.7. Kết luận chương 1 .............................................................................. 31 
CHƯƠNG 2. ỨNG DỤNG CFD TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐỘNG 
LỰC HỌC DÒNG CHẢY BAO QUANH TÀU THỦY 
 ..................................................................................... 32 
2.1. Xây dựng mô hình nghiên cứu và cơ sở toán học ............................. 32 
2.1.1. Xây dựng mô hình nghiên cứu ........................................... 32 
2.1.2. Cơ sở toán học ................................................................... 34 
2.2. Tính toán mô phỏng động lực học dòng chảy bao quanh tàu thủy .. 37 
2.2.1. Giới hạn điều kiện biên ...................................................... 37 
2.2.2. Một số cửa sổ chính khi tính toán cùng Fluent-Ansys ........ 38 
2.3. Phân tích kết quả tính toán mô phỏng .............................................. 44 
2.3.1. Trường hợp tàu đi thẳng ..................................................... 45 
2.3.2. Trường hợp tàu thay đổi hướng chuyển động ..................... 46 
2.3.2.1. Kết quả tính toán mô phỏng cho bài toán 2D .................. 46 
2.3.2.2. Kết quả tính toán mô phỏng cho bài toán 3D .................. 52 
2.4. Kết luận chương 2 .............................................................................. 60 
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG ĐỘNG LỰC HỌC DÒNG 
CHẢY BAO ĐẾN LỰC CẢN TÀU THỦY KHI 
THAY ĐỔI HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG ..................... 61 
3.1. Xây dựng mô hình bài toán và quy trình tính toán mô phỏng .......... 61 
3.1.1. Xây dựng mô hình bài toán nghiên cứu .............................. 61 
3.1.2. Xây dựng quy trình tính toán mô phỏng ............................. 63 
3.2. Kết quả tính toán mô phỏng của từng trường hợp ........................... 65 
3.2.1. Điều kiện đầu vào .............................................................. 65 
iii 
3.2.2. Kết quả tính toán mô phỏng cho từng trường hợp khi hướng 
chuyển động thẳng, khi thay đổi hướng chuyển động và vận 
tốc của tàu .......................................................................... 67 
3.2.2.1. Trường hợp tàu chuyển động thẳng ................................. 67 
3.2.2.2. Trường hợp thay đổi hướng chuyển động của tàu θ = 0100 
 ..................................................................................................... 70 
3.2.2.3. Trường hợp thay đổi hướng chuyển động θ = 0200 và 
θ = 0300 ........................................................................................ 72 
3.3. Tổng hợp, phân tích và đánh giá kết quả tính toán mô phỏng ........ 73 
3.3.1. Đối với giá trị lực cản ........................................................ 73 
3.3.2. Đối với giá trị lực ly tâm .................................................... 77 
3.3.3. Đối với giá trị mô men gia thêm ........................................ 78 
3.4. Kết luận chương 3 .............................................................................. 79 
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM: PHÂN TÍCH, 
 SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ...................... 82 
4.1. Một số mô hình bể thử tàu .................................................................. 82 
4.2. Thiết kế và chế tạo mô hình tàu nghiên cứu thực nghiệm ................ 89 
4.2.1. Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm ...................................... 89 
4.2.2. Thiết kế chế tạo một số thiết bị chính ................................. 89 
4.3. Quy trình và phương án nghiên cứu thực nghiệm tại bể thử mô hình 
tàu của Trường Đại học Hàng hải Việt Nam ................................... 91 
4.3.1. Quy trình vận hành bể thử mô hình tàu .............................. 91 
4.3.2. Giới hạn phương án nghiên cứu thực nghiệm ..................... 92 
4.4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm tại bể thử mô hình tàu ................. 96 
4.4.1. Dữ liệu cơ bản liên quan tại bể thử mô hình tàu ................. 96 
4.4.2. Phân tích và đánh giá kết quả nghiên cứu thực nghiệm ...... 96 
iv 
4.5. Tổng hợp, so sánh và đánh giá kết quả tính toán mô phỏng và kết 
quả nghiên cứu thực nghiệm ........................................................... 100 
4.6. Kết luận chương 4 ............................................................................ 104 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 105 
KẾT LUẬN ................................................................................................ 105 
KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 107 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN 
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................ 109 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 110 
PHẦN PHỤ LỤC (Gồm 03 phụ lục) ....................................................... 115 
PHỤ LỤC 1: HỒ SƠ LIÊN QUAN M/V TAN CANG FOUNDATION 
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG BẰNG NAPA 
PHỤ LỤC 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ CHỨNG NHẬN KẾT 
QUẢ TẠI BỂ THỬ MÔ HÌNH TÀU CỦA TRƯỜNG ĐẠI 
HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM 
v 
LỜI CAM ĐOAN 
Tên tôi là Nguyễn Thành Nhật Lai - Nghiên cứu sinh chuyên ngành: 
Khoa học hàng hải và là tác giả luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu ảnh hưởng động 
lực học dòng chảy bao đến lực cản tàu thủy trong quá trình thay đổi hướng 
chuyển động”, dưới sự hướng dẫn của tập thể người hướng dẫn khoa học: 
Thầy PGS. TS. Phạm Kỳ Quang và thầy TS. Vũ Văn Duy. 
Bằng danh dự của bản thân, nghiên cứu sinh xin cam đoan rằng: 
- Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng nghiên cứu sinh, 
không có phần nội dung nào được sao chép một cách bất hợp pháp, từ công 
trình nghiên cứu của tác giả hay nhóm tác giả khác; 
- Các số liệu, kết quả nghiên cứu được nêu trong luận án, chưa được ai 
công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác trước đó; 
- Các thông tin, số liệu trích dẫn, tài liệu tham khảo trong luận án đều 
được chỉ rõ về xuất xứ, nguồn gốc và đảm bảo tính trung thực./. 
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 02 năm 2020 
 Nghiên cứu sinh 
 Nguyễn Thành Nhật Lai 
vi 
LỜI CẢM ƠN 
Với sự nỗ lực không ngừng của bản thân trong quá trình học tập, 
nghiên cứu, tìm tòi tài liệu, vận dụng kiến thức đã học trong Nhà trường và 
thực tiễn công tác. Được sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của các thầy hướng dẫn 
khoa học, nhà khoa học, thầy cô giáo, đồng nghiệp và gia đình, đến nay luận 
án tiến sĩ của nghiên cứu sinh đã được hoàn thành. 
Có được kết quả này, trước tiên, nghiên cứu sinh xin trân trọng và bày 
tỏ sự tri ân đến thầy PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, thầy TS. Vũ Văn Duy, đã 
hướng dẫn tận tình, chu đáo suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện 
luận án tiến sĩ tại Trường Đại học Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh. 
Nghiên cứu sinh trân trọng cám ơn, sự động viên và tạo mọi điều kiện 
thuận lợi nhất của Trường Đại học Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh, 
Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Lãnh đạo các Ban/Ngành, Viện nghiên 
cứu, các đơn vị, công ty vận tải thủy, cảng vụ Hàng hải, trong quá trình học 
tập và nghiên cứu tại Nhà trường. 
Nghiên cứu sinh trân trọng cám ơn và cầu thị tiếp thu các ý kiến đóng 
góp và nhận xét từ các nhà khoa học, các chuyên gia, giảng viên, cán bộ công 
nhân viên trong và ngoài Nhà trường. 
Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn cán bộ, chuyên viên của Viện Đào 
tạo sau đại học, Khoa Hàng hải, các Phòng, Ban chức năng của Nhà trường, 
đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên, giúp đỡ trong quá trình học tập, thực 
hiện và hoàn thành luận án tiến sĩ tại Nhà trường. 
Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và 
đồng nghiệp, đã giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất, trong suốt 
thời gian làm nghiên cứu sinh. 
Rất mong tiếp tục nhận được sự đóng góp ý kiến cho luận án, từ các 
nhà khoa học, các thầy cô giáo, cán bộ, giảng viên và đồng nghiệp. 
 Nghiên cứu sinh: Nguyễn Thành Nhật Lai 
vii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 
Chữ viết tắt Giải thích ý nghĩa 
CFD Tính toán động lực học dòng chảy 
E Năng lượng 
Flt Lực ly tâm, (N) 
Fr, Fn Số Froude 
g Gia tốc trong trường, (m/s2) 
ITTC-57 Tiêu chuẩn đồng dạng của Hội đồng bể thử quốc tế 
Ls Chiều dài tàu thực, (m) 
Lm Chiều dài tàu mô hình (m) 
NCS Nghiên cứu sinh 
P Lực gia thêm, (N) 
r Bán kính vòng quay tàu thủy, (m) 
R Lực cản (N) 
RL Lực bẻ lái tác động lên bánh lái, (N) 
RD Lực cản tác động lên bánh lái, (N) 
RTM Lực cản của tàu mô hình, (N) 
RTS Lực cản của tàu thực, (N) 
T Lực đẩy do chân vịt tàu thủy tạo ra, (N) 
T’ Lực cản tác động lên vỏ tàu thủy, (N) 
T* Lực đổ ngang tác động lên chân vịt tàu thủy, (N) 
Tgt Lực cản gia thêm, (N) 
VOF Tên phương pháp: Thể tích chất lỏng 
VS, Vp, Vt Vận tốc của tàu thực, (knot, m/s) 
VM, Vm Vận tốc mô hình tàu, (m/s) 
α Góc bẻ lái, (độ) 
αk Tỷ lệ thể tích pha thứ k 
viii 
β Góc nghiêng, (độ) 
γ Trọng lượng riêng của chất lỏng 
θ Góc thay đổi hướng chuyển động, (độ) 
ρ Khối lượng riêng của chất lỏng, (kg/m3) 
ix 
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 
Số hình Tên hình vẽ và đồ thị Trang 
1.1 
Ứng dụng CFD nghiên cứu lực cản và ảnh hưởng của 
sóng 
7 
1.2 CFD với tương tác dòng chảy qua chân vịt - bánh lái 8 
1.3 Kết quả tính toán mô phỏng về mặt thoáng 8 
1.4 Mô hình 3D tàu Ajax (IMD-523C) 9 
1.5 
Kết quả tính toán mô phỏng bằng CFD và nghiên cứu 
thực nghiệm trên mô hình tàu của tác giả Brendan 
Smoker 
9 
1.6 Hình ảnh mô tả dòng chảy rối 14 
1.7 Quan hệ giữa vận tốc và thời gian của dòng chảy rối 14 
1.8 Phân chia thang đo mức dịch chuyển của phần tử lỏng 15 
1.9 Mô tả về điều kiện biên 17 
1.10 
Quy trình tính toán mô phỏng bằng CFD trong lĩnh vực 
khoa học hàng hải 
19 
1.11 Mô tả thành phần và tham số động học của chuyển động tàu 25 
1.12 
Thành phần và tham số động học của chuyển động tàu xét 
trong mặt phẳng nằm ngang 
25 
1.13 Minh họa ổn định tàu thủy 26 
1.14 Ổn định của tàu tại góc nghiêng nhỏ 28 
1.15 Ổn định của tàu tại góc nghiêng lớn 28 
1.16 Đồ thị đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh 30 
x 
2.1 
Mô phỏng mô hình tàu đồng dạng theo tiêu chuẩn với 
M/V TAN CANG FOUNDATION 
32 
2.2 Mô tả hình ảnh các đường mớn nước khảo sát 33 
2.3 Mô hình bài toán nghiên cứu và các điều kiện biên 34 
2.4 Mô tả mặt thoáng phân cách trong bài toán hai pha 35 
2.5 Cửa sổ lựa chọn mô hình tính toán VOF 39 
2.6 Cửa sổ lựa chọn chương trình tính toán VOF 39 
2.7 Cửa sổ lựa chọn thông số pha 1 (pha không khí) 40 
2.8 Cửa sổ lựa chọn thông số pha 2 (pha không nước) 40 
2.9 Cửa sổ lựa chọn thông số đầu vào nước 41 
2.10 Cửa sổ lựa chọn thông số đầu vào khí 41 
2.11 Cửa sổ tổng hợp giá trị đầu vào nước và khí 42 
2.12 Cửa sổ lựa chọn kỹ thuật giải 42 
2.13 Cửa sổ hiện thị trạng thái tính toán và tiêu chuẩn hội tụ 43 
2.14 Cập nhật điều kiện cho vòng tính toán đầu 43 
2.15 
Cửa sổ đưa số vòng lặp/bước thời gian và tổng bước thời 
gian 
44 
2.16 
Kết quả tính toán mô phỏng lưới chia của mô hình tính 
toán 
44 
2.17 
Kết quả tính toán mô phỏng phân bố áp suất hai bên mạn 
tàu (xét phần tiếp xúc với nước) 
45 
2.18 
Kết quả tính toán mô phỏng cho đường nước khảo sát: 
a) Phân bố áp suất; b) hệ số áp suất. 
46 
2.19 Kết quả tính toán mô phỏng đường nước số 2 khi 47
xi 
Vt = 4,5 m/s, thay đổi θ là 0050 và 0200: a) Phân bố áp 
suất; b) Phân bố hệ số áp suất 
2.20 
Kết quả tính toán mô phỏng đường nước số 2 khi 
Vt = 7,5 m/s, thay đổi θ là 0050 và 0200: a) Phân bố áp 
suất; b) Phân bố hệ số áp suất 
48 
2.21 
Kết quả tính toán mô phỏng đường nước số 5 khi 
Vt = 4,5 m/s, thay đổi θ là 0050 và 0200: a) Phân bố áp 
suất; b) Phân bố hệ số áp suất 
48 
2.22 
Kết quả tính toán mô phỏng đường nước số 5 khi 
Vt = 7,5 m/s, thay đổi θ là 0050 và 0200: a) Phân bố áp 
suất; b) Phân bố hệ số áp suất 
49 
2.23 
Kết quả tính toán mô phỏng đường nước số 7 khi 
Vt = 4,5 m/s, thay đổi θ là 0050 và 0200: a) Phân bố áp 
suất; b) Phân bố hệ số áp suất 
50 
2.24 
Kết quả tính toán mô phỏng đường nước s ... a tàu, tương ứng với giá trị θ = {0100, 0150, 0200, 0300}. Kết 
quả tính toán mô phỏng chi tiết và tường minh trong từng trường hợp của vấn 
đề nghiên cứu, như: Phân bố áp suất hai bên mạn tàu, hệ số áp suất, mô men. 
1.3. Xây dựng mô hình bài toán nghiên cứu và quy trình tính toán mô 
phỏng ảnh hưởng động lực học dòng chảy bao đến lực gia thêm tác động lên 
tàu thủy, khi thay đổi hướng chuyển động trên tàu mô hình, thông qua 3 giá 
trị cơ bản là: Lực cản gia thêm, lực ly tâm và mô men gia thêm. Từ đó, xây 
dựng đồ thị mối quan hệ giữa 3 giá trị theo vận tốc và hướng chuyển động 
thay đổi. Đồng thời, tổng hợp, phân tích và đánh giá cụ thể mối quan hệ này 
cho từng trường hợp. Mặt khác, khái quát mối quan hệ giữa 3 giá trị nêu trên 
như sau: 
106 
- Khi tàu ổn định trên hướng chuyển động thẳng, tốc độ tàu tăng dẫn đến 
lực cản tăng theo; 
- Khi tàu thay đổi hướng chuyển động khác nhau và tăng dần: Tốc độ tàu 
tăng thì các giá trị lực cản, lực ly tâm và mô men gia thêm đều tăng; 
- Khi tàu thay đổi hướng chuyển động khác nhau và tăng dần, nhưng vận 
tốc tàu không thay đổi, thì giá trị lực cản tăng và mô men gia thêm sẽ tăng 
theo, nhưng lực ly tâm sẽ giảm. 
1.4. Đã xây dựng được bốn phương trình bậc 3, thể hiện mối quan hệ 
giữa lực cản R với sự thay đổi hướng chuyển động của tàu, tại từng tốc độ tàu 
mô hình khác nhau, cụ thể: 
Khi vận tốc tàu Vm = 0,75 m/s: 
3 2
0,00003167 0,005525 0,05672 0,698R θ θ θ= + − +
Khi vận tốc tàu Vm = 0,65 m/s.
3 2
0,0001472 0,001335 0,007533 0,523R θ θ θ= + − +
Khi vận tốc tàu Vm = 0,55 m/s. 
3 2
0,00002567 0,001445 0,007517 0,376R θ θ θ= + − +
Khi vận tốc tàu Vm = 0,45 m/s. 
3 2
0,0000645 0,000424 0,03195 0,314R θ θ θ= − + − +
1.5. Đã thiết kế, chế tạo mô hình tàu và các chi tiết, thiết bị phụ trợ 
phục vụ quá trình nghiên cứu thực nghiệm một phần kết quả cơ bản của luận 
án là lực cản tác động lên tàu trong quá trình thay đổi hướng chuyển động tại 
bể thử mô hình tàu của Trường Đại học Hàng hải Việt Nam. Cụ thể đã thực 
hiện đo bộ dữ liệu giá trị lực cản mô hình tàu cho 15 trường hợp khác nhau. 
Đồng thời, tổng hợp, phân tích, so sánh và đánh giá kết quả nghiên cứu 
thực nghiệm với kết quả tính toán mô phỏng bằng CFD với phần mềm chuyên 
dụng Fluent - Ansys, khẳng định rằng: Kết quả nhận được khi thực hiện theo 
hai phương pháp đảm bảo tính hiện đại, độ chính xác và tin cậy(sai lệch trung 
bình là 8,4%). 
107 
2. KIẾN NGHỊ 
Kiến nghị của luận án cũng chính là những vấn đề cần quan tâm trong 
hướng nghiên cứu tiếp theo, cụ thể: 
2.1. Trong luận án đã tính toán mô phỏng chi tiết, tường minh các 
thành phần lực cản gia thêm, lực ly tâm và mô men gia thêm. Tuy nhiên, 
trong nghiên cứu thực nghiệm tại bể thử mô hình tàu Trường Đại học Hàng 
hải Việt Nam chưa đo được lực ly tâm và mô men gia thêm, bởi vì hệ thống 
của bể thử chưa được trang bị những thiết bị cần thiết để đo các thành phần 
nêu trên. Nếu điều kiện cho phép, trong các nghiên cứu tiếp theo, nghiên cứu 
sinh cố gắng nghiên cứu thực nghiệm giá trị còn lại. 
2.2. Trong luận án đã xây dựng quy trình ứng dụng CFD tính toán mô 
phỏng động lực học dòng chảy bao quanh tàu thủy, từ đó có thể áp dụng cho 
các chủng loại tàu khác nhau. Tuy nhiên, khi đánh giá ảnh hưởng động lực 
học dòng chảy bao đến lực cản tàu thủy khi thay đổi hướng chuyển động, mới 
thực hiện cho một chủng loại tàu cụ thể (đồng dạng theo mô hình tàu M/V 
TAN CANG FOUNDATION), theo một số trường hợp điều động tàu có nguy 
cơ mất an toàn hàng hải. 
108 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 
ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
1. PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, TS. Vũ Văn Duy, ThS. Cổ Tấn Anh Vũ, ThS. 
Nguyễn Thành Nhật Lai. Mô phỏng số xâm thực cục bộ trên bánh lái tàu 
thủy. Tạp chí Giao thông vận tải, ISSN: 2354-0818, № 11, 11/2015, tr. 89 
- 91. 
2. PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, TS. Vũ Văn Duy, NCS. Nguyễn Thành Nhật 
Lai. Tính toán mô phỏng lực gia thêm tác động lên tàu thủy khi thay đổi 
hướng chuyển động. Tạp chí Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 
ISSN: 1859-4263, № 22, 02/2016, tr. 19 - 21. 
3. Prof. Dr. Luong Cong Nho, Prof. Dr. Pham Ky Quang, Dr. Vu Van Duy, 
PhD. Student Bui Van Cuong, PhD. Student Co Tan Anh Vu, PhD. 
Student Nguyen Thanh Nhat Lai. Calculation and simulation of the 
current effects on maritime safety in Haiphong fairway, Vietnam. 
International Association of Maritime Universities (IAMU), 17th Annual 
General Assembly (AGA), ISBN: 978-604-937-120-2, 26 - 29 October, 
2016, Vietnam, pp. 170 - 179. 
4. PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, TS. Vũ Văn Duy, ThS. Nguyễn Thành Nhật 
Lai, ThS. Phạm Nguyễn Đăng Khoa. Tính toán mô phỏng tác động của 
lực gia thêm đến đặc tính ổn định tàu thủy. Tạp chí Khoa học - Công nghệ 
hàng hải, ISSN: 1859-316X, № 49, 01/2017, tr. 60 - 64. 
5. PGS. TS. TTr. Phạm Kỳ Quang (Chủ biên), TS. Vũ Văn Duy, ThS. Bùi 
Văn Cường, ThS. Cổ Tấn Anh Vũ, ThS. Nguyễn Thành Nhật Lai. Sách 
chuyên khảo “Ứng dụng CFD trong khoa học hàng hải”. Nhà xuất bản 
Khoa học và Kỹ thuật, ISBN: 978-604-67-0897-1, Hà Nội, năm 2017. 
109 
6. PGS. TS. Phạm Kỳ Quang (Chủ nhiệm đề tài), TS. Vũ Văn Duy, NCS. 
Nguyễn Thành Nhật Lai, cùng các thành viên khác. Nghiên cứu thiết kế và 
chế tạo thử nghiệm hệ thống đánh giá tác động của tổ hợp chân vịt - bánh 
lái đến đặc tính điều khiển hướng chuyển động tàu thủy. Đề tài Khoa học - 
Công nghệ cấp Bộ Giao thông vận tải; mã số: DT174003, năm 2017. 
7. Cổ Tấn Anh Vũ (Chủ nhiệm đề tài), PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, TS. Vũ 
Văn Duy, NCS. Nguyễn Thành Nhật Lai, cùng các thành viên khác. Xây 
dựng chương trình tính toán mô phỏng và thử nghiệm một số nguyên nhân 
cơ bản dẫn đến tai nạn hàng hải trên tuyến luồng Sài Gòn phục vụ công 
tác đào tạo và huấn luyện thuyền viên. Đề tài Khoa học - Công nghệ cấp 
Bộ Giao thông vận tải; mã số: DT174030, năm 2017 
8. Vu Van Duy, Pham Ky Quang, Nguyen Thanh Nhat Lai, Nguyen Chi 
Cong. Studying effects of extending forces on the ship hull in 
maneuvering. The First International Conference on Fluid Machinery and 
Automation Systems 2018 - ICFMAS 2018, ISBN: 978-604-95-0609-3, 
October 27 - 28, 2018, Hanoi, Vietnam. 
9. ThS. NCS. Nguyễn Thành Nhật Lai, TS. Cổ Tấn Anh Vũ, TS. Vũ Văn 
Duy, PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, ThS. Nguyễn Mạnh Nên, ThS. Nguyễn 
Chí Công. Nghiên cứu thực nghiệm tác động dòng chảy đến tàu thủy trong 
quá trình thay đổi hướng chuyển động. Tạp chí Giao thông vận tải, ISSN: 
2354-0818, № 9/2019, tr. 113 - 116. 
110 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân. Lý thuyết tàu thủy. Nhà xuất bản Giao 
thông vận tải. 
[2]. Bùi Văn Cường. Nghiên cứu tác động của tổ hợp chân vịt - bánh lái 
đến điều khiển hướng đi tàu thủy trên tuyến luồng Hải Phòng. Luận án 
tiến sĩ kỹ thuật. Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, 2018. 
[3]. Nguyễn Văn Cường. Tính toán sức cản tàu thủy bằng phương pháp 
CFD, ứng dụng để đưa ra các biện pháp nhằm giảm sức cản. Luận văn 
thạc sĩ khoa học. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2016. 
[4]. Nguyễn Tất Đạt. Giáo trình cơ học chất lỏng kỹ thuật. Trường Đại học 
Hàng hải Việt Nam, 2003. 
[5]. Vũ Văn Duy. Giáo trình Hệ thống truyền động thủy khí. Trường Đại học 
Hàng hải Việt Nam, 2016. 
[6]. Phạm Hồng Giang. Phương pháp phần tử biên. Nhà xuất bản Khoa học 
và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002. 
[7]. Nguyễn Đức Hải. Nghiên cứu và tính toán lực cản tàu thủy. Luận văn 
thạc sĩ khoa học. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 2011. 
[8]. Tiếu Văn Kinh. Sổ tay hàng hải, tập I, II. Nhà xuất bản Giao thông vận 
tải, Hà Nội, 2010. 
[9]. M/V TAN CANG FOUDATION. Hồ sơ của tàu và các số liệu kết quả 
thử nghiệm trong các đợt thực hiện. 
[10]. Trần Công Nghị. Lý thuyết tàu thuỷ. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. 
Hồ Chí Minh, 2001. 
[11]. Hoàng Thị Bích Ngọc. Giáo trình Lý thuyết lớp biên. Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội, 1999. 
[12]. Phạm Kỳ Quang (Chủ biên),Vũ Văn Duy, Bùi Văn Cường, Cổ Tấn Anh 
Vũ, Nguyễn Thành Nhật Lai. Sách chuyên khảo “Ứng dụng CFD trong 
111 
khoa học hàng hải”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, ISBN: 978-
604-67-0897-1, Hà Nội, 2017. 
[13]. Phạm Kỳ Quang (Chủ nhiệm đề tài), Vũ Văn Duy, Nguyễn Thành Nhật 
Lai, cùng các thành viên khác. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử 
nghiệm hệ thống đánh giá tác động của tổ hợp chân vịt - bánh lái đến 
đặc tính điều khiển hướng chuyển động tàu thủy. Đề tài Khoa học - 
Công nghệ cấp Bộ Giao thông vận tải; mã số: DT174003, năm 2017. 
[14]. Phạm Kỳ Quang , Vũ Văn Duy, Nguyễn Thành Nhật Lai, Phạm Nguyễn 
Đăng Khoa. Tính toán mô phỏng tác động của lực gia thêm đến đặc 
tính ổn định tàu thủy. Tạp chí Khoa học - Công nghệ hàng hải, ISSN: 
1859-316X, № 49, 01/2017, tr. 60 - 64. 
[15]. Phạm Kỳ Quang, Vũ Văn Duy, Cổ Tấn Anh Vũ, Nguyễn Thành Nhật 
Lai. Mô phỏng số xâm thực cục bộ trên bánh lái tàu thủy. Tạp chí Giao 
thông vận tải, ISSN: 2354-0818, № 11, 11/2015, tr. 89 - 91. 
[16]. Phạm Kỳ Quang, Vũ Văn Duy, Cổ Tấn Anh Vũ. Nghiên cứu tính bất ổn 
định của lực bẻ lái tàu thủy trong một số chế độ điều động. Tạp chí 
Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, ISSN: 1859-4263, № 18, 
02/2016, tr. 07 - 09. 
[17]. Phạm Kỳ Quang, Vũ Văn Duy, Nguyễn Thành Nhật Lai, cùng các tác 
giả khác. Các số liệu khảo sát, đo đạc và nghiên cứu thực nghiệm, tại 
thực địa trên tuyến luồng Hải Phòng, tuyến luồng Sài Gòn, Trường Đại 
học Hàng hải Việt Nam và Nhà máy Ship Marine Sài Gòn, Tp. Hồ Chí 
Minh, tháng 12/2015 đến 11/2018. 
[18]. Hoàng Văn Quý, Nguyễn Đình Lương, Lê Bá Sơn, Đỗ Hữu Thành, Lê Văn 
Thuận. Cơ học chất lỏng ứng dụng. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2005. 
[19]. Hoàng Văn Quý. Thuỷ lực và khí động lực. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ 
thuật, Hà Nội, 1997. 
112 
[20]. Nguyễn Hữu Quyền, Trần Anh Dũng, Phạm Kỳ Quang. Điều khiển tối 
ưu toàn phương tuyến tính chuyển động tàu thủy. Tạp chí Khoa học - 
Công nghệ hàng hải, ISSN: 1859-316X, № 43, 08/2015. 
[21]. Đoàn Quang Thái. Giáo trình Điều động tàu, tập I, II. Trường Đại học 
Hàng hải Việt Nam, 2005. 
[22]. Nguyễn Viết Thành, Đào Quang Dân. Giáo trình Ổn định tàu thủy. Nhà 
xuất bản Hàng hải, Hải Phòng, 2015. 
[23]. Nguyễn Viết Thành. Giáo trình Điều động tàu. Nhà xuất bản Hàng hải, 
Hải Phòng, 2014. 
[24]. Nguyễn Văn Thư (Chủ biên), Bùi Trọng Hùng. Ổn định tàu biển. Nhà 
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2014. 
[25]. Lê Văn Toàn, Vũ Ngọc Bích. Tính toán sức cản tàu container bằng 
phương pháp mô phỏng số. Tạp chí Khoa học Công nghệ Giao thông 
vận tải, № 21, 11/2016, tr. 39 - 43. 
[26]. Lê Văn Toàn. Ứng dụng lý thuyết CFD (Computational Fluid 
Dynamics) xác định sức cản tàu cá vỏ gỗ Việt Nam. Luận án tiến sĩ kỹ 
thuật. Trường Đại học Nha Trang, 2017. 
[27]. Lê Thanh Tùng, Lương Ngọc Lợi. Lý thuyết tàu thủy. Nhà xuất bản 
Bách khoa Hà Nội. 
[28]. Phạm Văn Vĩnh. Cơ học chất lỏng ứng dụng. Nhà xuất bản Giáo dục, 2005. 
[29]. Cổ Tấn Anh Vũ (Chủ nhiệm đề tài), Phạm Kỳ Quang, Vũ Văn Duy, 
Nguyễn Thành Nhật Lai, cùng các thành viên khác. Xây dựng chương 
trình tính toán mô phỏng và thử nghiệm một số nguyên nhân cơ bản 
dẫn đến tai nạn hàng hải trên tuyến luồng Sài Gòn phục vụ công tác 
đào tạo và huấn luyện thuyền viên. Đề tài Khoa học - Công nghệ cấp 
Bộ Giao thông vận tải; mã số: DT174030, năm 2017. 
[30]. Brendan Smoker. Escort Tug Performance Prediction: A CFD Method. 
B. Eng, University of Victoria, 2012. 
113 
[31]. Force Technology. MAN Diesel A/S and DTU. CFD Project, 2009. 
[32]. Fossen, T. I and O.E. Fjellstad. Nonlinear Modelling of Marine 
Vehicles in 6 Degrees of Freedom. International Journal of 
Mathematical Modelling of Systems JMMS-1(1), pp. 17-28, 1995. 
[33]. Fossen, T. I. Guidance and Control of Ocean Vehicles. John Wiley and 
sons, 1994. 
[34]. Fossen, T. I. Marine Control Systems - Guidance, Navigation and 
Control of Ships. Rigs and Underwater Vehicles Marine Cybernetics, 
3rd edition, 2002. 
[35]. Jasmin Velagic, Zoran Vukic, Edin Omerdic. Adaptive fuzzy ship 
autopilot for track-keeping. Control Engineering Practice 11 (2003), 
433 - 443. 
[36]. Luong Cong Nho, Pham Ky Quang, Vu Van Duy, Bui Van Cuong, Co 
Tan Anh Vu, Nguyen Thanh Nhat Lai. Calculation and simulation of 
the current effects on maritime safety in Haiphong fairway, Vietnam. 
International Association of Maritime Universities (IAMU), 17th 
Annual General Assembly (AGA), ISBN: 978-604-937-120-2, 26 - 29 
October, 2016, Vietnam, pp. 170 - 179. 
[37]. Perez, T. and Mogens Blanke. Mathematical Ship Modeling for Control 
Applications. Technical Report Dept of Electrical and Computer 
Engineering The University of Newcastle, NSW, 2308, Australia. 
[38]. Rawson, K. J, Tupper, E. C. Basic ship theory. Reed Educational and 
Professional Puplishing Ltd. Oxford, 2001. 
[39]. Tahsin Tezdogan, Yigit Kemal Demirel, Paula Kellett, Mahdi 
Khorasanchi, Atilla Incecik, Osman Turan. Full-scale unsteady RANS 
CFD simulations of ship behaviour and performance in head seas due 
to slow steaming. Ocean Engineering, Vol. 97, Pages 186-206, 2015. 
114 
[40]. Voxakis, Petros. Ship hull resistance calculations using Computational 
Fluid Dynamics methods. Massachusetts Institute of Technology, 2012. 
[41]. Vu Van Duy, Pham Ky Quang, Nguyen Thanh Nhat Lai, Nguyen Chi 
Cong. Studying effects of extending forces on the ship hull in 
maneuvering. The First International Conference on Fluid Machinery 
and Automation Systems 2018 - ICFMAS 2018, ISBN: 978-604-95-
0609-3, October 27 - 28, 2018, Hanoi, Vietnam. 
[42]. Zorn. T, Heiman. J, Bertram. V. CFD analysis of a duct’s effectiveness 
for model scale and full scale. 13th Numerical Towing Tank Symp 
(NuTTS), Duisburg, 2010. 
[43]. www.ansys.com 
[44]. Laboratory Investigations on underwater landslide generated wave 
(nguồn: www.sharif.edu/~ataie/ImpWave/); University of Southampton 
towing tank (nguồn: www.southampton.ac.uk); Marin (nguồn: 
www.dutchmarineenergy.com); Test tank at MARINTEK 
(nguồn:www.researchgate.net); Ship model towing tank opened at 
Gdansk University of Technology (nguồn: www.polandatsea.com/ship-
model-towing-tank-opened-at-gdansk-university-of-technology). 
[45]. Bể thử mô hình tàu thủy tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam (nguồn: 
θtp://vimaru.edu.vn/khoa-donvi/vien-khoa-hoc-cong-nghe-tau-thuy). 
[46]. Bùi Văn Hưng. Nghiên cứu ổn định tai nạn cho tàu hàng khô phục vụ 
dẫn tàu an toàn. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Hàng hải 
Việt Nam, 2015. 
[47]. ThS. NCS. Nguyễn Thành Nhật Lai, TS. Cổ Tấn Anh Vũ, TS. Vũ Văn 
Duy, PGS. TS. Phạm Kỳ Quang, ThS. Nguyễn Mạnh Nên, ThS. 
Nguyễn Chí Công. Nghiên cứu thực nghiệm tác động dòng chảy đến 
tàu thủy trong quá trình thay đổi hướng chuyển động. Tạp chí Giao 
thông vận tải, ISSN: 2354-0818, № 9/2019, tr. 113 - 116. 
115 
PHẦN PHỤ LỤC 
(Gồm 3 phụ lục kèm theo) 
PHỤ LỤC 1: HỒ SƠ LIÊN QUAN M/V TAN CANG FOUNDATION 
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH VỎ TÀU BẰNG NAPA 
PHỤ LỤC 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ CHỨNG NHẬN KẾT 
QUẢ TẠI BỂ THỬ MÔ HÌNH TÀU CỦA TRƯỜNG ĐẠI 
HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM