Numraos
(04/2017 – 09/2019)

Auf Grund der Beschränkungen einer Schlepprinne der SVA soll ein numerisches Verfahren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die Reaktionen eines Schiffes in einem zu generierenden transienten Wellenzug für spezielle Parameterkombinationen von Geschwindigkeit und Kurswinkel simuliert werden, die durch Laborversuche in einer Längsschlepprinne nicht oder nur unzureichend abgebildet werden können.

Auf Grund der Beschränkungen einer Schlepprinne der SVA soll ein numerisches Verfahren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die Reaktionen eines Schiffes in einem zu generierenden transienten Wellenzug für spezielle Parameterkombinationen von Geschwindigkeit und Kurswinkel simuliert werden, die durch Laborversuche in einer Längsschlepprinne nicht oder nur unzureichend abgebildet werden können. Da die Reaktionszeit in einem transienten Wellenpaket nur wenige Sekunden beträgt, wird erwartet, dass die Simulationszeiten gegenüber aufwändigen Simulationen in irregulären Seegängen auf ein vertretbares Maß reduziert werden können. Aus den auf diese Weise für beliebige Kurswinkel simulierten Zeitschrieben der Schiffsreaktionen können dann durch Division mit dem Wellensignal die Übertragungsfunktionen ermittelt werden. Ein wesentlicher Schwerpunkt bei dieser Zielstellung wird in der Generierung von in beliebiger Richtung laufender Wellenpakete und der geeigneten Gitterstruktur gesehen, die das Rechengebiet für aussagekräftige Ergebnisse umfassend beschreiben.

Zur Validierung des Verfahrens soll die Versuchstechnik in transienten Wellenpaketen erweitert werden. Die Optimierung von Regelalgorithmen bei Fahrt schräg durch ein transientes Wellenpaket ist dabei ein wesentlicher Bestandteil. Zur Lieferung ausreichender Validierungsdaten sollen Laborversuche an zwei unterschiedlichen Schiffstypen in Wellenpaketen bei Variation der Fahrgeschwindigkeiten und des Kurswinkels durchgeführt werden. Die Anwendbarkeit des Verfahrens soll durch weitere Versuche in regulären Wellen nachgewiesen und durch Versuche in Wellenspektren im Vergleich mit der Methode von Zick-Zack-Fahrten geprüft und abgeglichen werden. Für die weitere Validierung des Simulationsverfahrens sollen Berechnungen von Übertragungsfunktionen auf Basis der Streifenmethode herangezogen werden. Eine abschließende Validierung mit aus der Literatur verfügbarer Daten (ITTC anerkannte Vergleichsschiffe) soll zeigen, in welchen Grenzen das entwickelte Verfahren auch ohne Unterstützung zusätzlicher experimenteller Untersuchungen zu ausreichend genauen Ergebnissen führt.

Bekanntermaßen finden neue numerische Verfahren erst nach umfassender Prüfung ihre Akzeptanz in der Forschung und der Industrie. Unter diesem Aspekt wird das neue numerische Verfahren über einen bestimmten Zeitraum zunächst in Kombination mit Modellversuchen eingestuft.