Entwurf von Propellern und Propulsionssystemen

Die SVA verfügt über eine langjährige und vielfältige Erfahrung auf dem Gebiet des Propellerentwurfes und dem Design von komplexen Propulsionssystemen. Als Versuchsanstalt und Forschungseinrichtung verfügt die SVA Potsdam über den einzigartigen Vorteil, Erfahrungen aus der Grundlagen- und Anwendungsforschung direkt für den Entwurf von Antriebssystemen nutzbar machen zu können.

Wesentliche Teile der Entwurfsprogramme wurden in der SVA entwickelt. Dies umfasst Präprozessoren zur Propellerdefinition und zur Geometriebearbeitung sowie Nachrechenverfahren für Propeller, ummantelte Propeller, Twin- und Gegenlaufpropeller. Weiterhin sind mathematisch basierte Optimierungsverfahren und Postprozessoren zur Einschätzung der Kavitationseigenschaften, Druckschwankungsprognosen und Festigkeitsrechnungen mittels FEM-Analysen sowie Schnittstellen für die 3D-Modellierung enthalten. All diese Programme bilden das Programmpaket VORTEX. Andere Propellerhersteller und Klassifikationsgesellschaften nutzen unter anderem diese Software für den Entwurf und die Zertifizierung. Durch den engen Kontakt mit diesen Propellerherstellern und Klassifikationsgesellschaften wird die permanente Weiterentwicklung dieser Entwurfswerkzeuge unterstützt.

Die SVA hatte unter anderem wesentlichen Anteil an der Entwicklung des Twinpropellerkonzeptes von SCHOTTEL und setzte Meilensteine bei der Entwicklung von geräuscharmen Propellern für Forschungs- und Marineschiffe und U-Boote. Für große Schlepper wurden Düsenpropeller mit über 200 t Schubkraft entworfen. Insbesondere bei der Entwicklung von Düsenpropellern mit hohen Standschubforderungen konnte auf die breiten Erfahrungen mit umfangreichen CFD-Berechnungen von Propulsionssystemen am Schiff zurückgegriffen werden.

Entwürfe von Propellern und Propulsionssystemen können in der SVA im Modellmaßstab umfassend getestet werden, worauf trotz fortgeschrittener Berechnungsmethoden i. A. noch nicht verzichtet werden kann. Nach Propulsions- bzw. Kavitationsversuchen kann der Propellerentwurf verbessert werden, um den höchsten Ansprüchen der Praxis gerecht zu werden.

Zur Bestimmung des Verhaltens von Schiff und Antriebssystem sowie die Abstimmung zum Fahrmotor werden durch die SVA Probefahrten begleitet und spezielle Bordmessungen (Leistungsmessungen, Vibrations-, Druckschwankungs- und Akustikmessungen, Kavitationsbeobachtungen, Manövriermessungen) durchgeführt.