| Titel: | Bestimmung der Kräfte und Momente auf das Unterwasserschiff über Anströmwinkel von 360° |
| Laufzeit: | 10/2012 – 12/2014 |
| Projektmanager: | M. Steinwand |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie |
| Projektträger: | EuroNorm |
| Reg.-Nr.: | MF120107 |
Ziel des Vorhabens war es, die Rumpfkräfte hinreichend genau und möglichst zeitnah für den praktischen Gebrauch zu bestimmen. Bei der Auslegung von Steuerorganen oder der Berechnung von DP-Capability Plots sind für den Ingenieur oft enge zeitliche Grenzen und Kosten gesetzt. Aufwändige viskose Rechnungen und Parameterstudien entsprechen dabei nicht den Erwartungen von der Kundenseite und sind im Markt zurzeit noch nicht durchzusetzen.
Der Fokus des Vorhabens lag dabei auf der Ermittlung der hydrodynamischen Kräfte und Momenten an Schiffsrümpfen spezieller Schiffe durch Strömung über einen Bereich von 360° Anströmung. Die gewonnenen Daten finden in Form von mathematischen Polynomen als Berechnungsgrundlage für Berechnungen des dynamischen Positionierens (DP-Berechnungen) sowie für Berechnungen mit Streifenmethoden Verwendung.
Für das Vorhaben wurden Variationen von insgesamt 3 verschiedenen Grundformen spezieller Schiffe systematisch und methodisch untersucht, exemplarisch je ein Einschrauber, Zweischrauber und Katamaran. Untersucht wurde der Einfluss der Hauptparameter wie Länge, Tiefgang, Totholzlänge beim Zweischrauber und Abstand der Rümpfe beim Katamaran auf die Widerstandsbeiwerte der Rümpfe durch Anströmung. Die Untersuchungen wurden hauptsächlich durch CFD-Berechnungen getragen, die durch Modellversuche unterstützt wurden.
In diesem Projekt wurden entsprechend dem Vorgehen von Blendermann für Überwasserschiffe, die Widerstands- und Momentenbeiwerte typischer Rumpfgeometrien von speziellen Schiffen über 360° Anströmung bestimmt. Aufgrund der reduzierten Formenvielfalt von Unterwasserschiffen gegenüber Überwasserschiffen, konnte in diesem Fall jedoch durch systematische und methodische Variation von Hauptparametern wie Länge oder Tiefgang ein großes Spektrum an möglichen Varianten untersucht werden. Dabei stand der Einsatz von numerischen viskosen CFD-Verfahren im Vordergrund.
Im Ergebnis stehen für gegebene Rumpfgeometrien die Widerstands- und Momentenbeiwerte über 360° Anströmung zur Verfügung. Werften, Ingenieurbüros, Antriebs- und Steuerorganherstellern und Schiffbau-Versuchsanstalten können die Beiwerte damit hinreichend genau und möglichst zeitnah für den praktischen Gebrauch bzw. die Auslegung der Antriebe und Steuerorgane sowie den Entwurf der Unterwassergeometrie bestimmen.