Im Rahmen des Vorhabens soll der Einfluss von Vordralldüsen (PSD – Pre-swirl duct) auf das Manövrierverhalten von völligen Schiffen, insbesondere der Kursstabilität, und die Wechselwirkung der Vordralldüse mit Ruder und Propeller untersucht werden.
Die Manövriereigenschaften des Modells werden durch Versuche mit und ohne Ausgleichsdüse ermittelt. Im Fokus steht hier die Betrachtung der Gierstabilität. Für die Durchführung von Drehkreisversuchen sind Freilandversuche notwendig. Die Düsenkräfte werden während der Manöver gemessen, um Lastspitzen bestimmen zu können.
| Titel: | Untersuchung des Einflusses von Pre-Swirl Ducts/Vordralldüsen auf die Manövriereigenschaften von völligen Schiffen SVA: Manövrierverhalten von völligen Schiffen mit Vordralldüse |
| Laufzeit: | 07/2019 – 06/2022 |
| Projektmanager: | L. Lübke |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie |
| Projektträger: | Projektträger Jülich |
| Partner | IBMV, BMS, TUHH |
| Reg.-Nr.: | 03SX488C |
Die Messungen werden durch umfangreiche numerische Simulationen ergänzt bzw. erweitert, wobei die Versuchsergebnisse zur Validierung der Simulationsergebnisse herangezogen werden. Es wird ein effizientes Setup zur Durchführung von Manöversimulationen erarbeitet. Die Kräfte auf das Schiff sollen für unterschiedliche Manöver berechnet werden. Es sollen sowohl „captive-tests“ (geführtes Schiff/Modell) als auch freie Manöversimulationen durchgeführt werden. Entscheidend für die Durchführung der numerischen Simulationen ist der Einsatz von überlappenden Gittern, die dazu befähigen sollen, z.B. Ruderlegesimulationen einfacher durchzuführen. Es werden unterschiedliche Turbulenzmodellierungen angewandt, die von einer vollturbulenten Strömung mit einem Zweigleichungsmodell zu hybriden Verfahren reicht. Die Simulationen erfolgen im Maßstab des Modells als auch des Schiffes, wodurch eine Abschätzung der Reynoldszahleffekte möglich wird. Die Kursstabilität soll u.a. mit dem Stability-Index quantifiziert werden. Der Simulations-umfang umfasst u.a. „pure yaw“ und „pure sway“. Dies ermöglicht die Bestimmung der Manövriereigenschaften auf Basis eines eingeschränkten Koeffizientensatzes. Desweiteren sollen Manöver wie z.B. eine Drehkreissimulation direkt simuliert werden.
Ein weiterer Punkt ist, einen abgestimmten Entwurf von PSD und Propeller hinsichtlich des Manövrierverhaltens unter Berücksichtigung der gegenseitigen Wechselwirkungen durchzuführen. Die Leistungsreduzierung, die sich aus einer genaueren Abstimmung des PSD- und Propellerentwurfs ergibt, soll experimentell quantifiziert werden. Für die optimierte PSD wird ein Propeller unter Berücksichtigung der Düse-Propeller-Wechselwirkung entworfen. Vergleichende Untersuchungen werden das Einsparpotenzial aufzeigen.
Als Ergebnis des Vorhabens soll der Einfluss der PSDs auf das Manövrierverhalten quantifiziert und die Kräfte auf die PSD während des Manövrierens bestimmt werden.