Revin
(02/2015 – 07/2016)

Gesamtziel des FuE-Vorhabens ist die Einführung und Validierung von Reverse Inhomogeneous Water Tests zur Ermittlung der Wirksamkeit und zur Optimierung von Energy Saving Devices (ESD) im Nabenbereich des Propellers.

Im Gegensatz zu dem bekannten Reverse Open Water Test mit der Anordnung eines Dynamometers vor dem Propeller, soll beim Reverse Inhomogeneous Water Test zusätzlich eine inhomogene Zuströmung simuliert und eine Waage mit Ruder hinter dem Propeller angeordnet werden, um eine praxisnahe Lastverteilung des Propellers und die Wechselwirkung mit dem Ruder im Versuch erreichen zu können.

Mit der inhomogenen Zuströmung soll die charakteristische radiale Geschwindigkeitsverteilung im Zuströmfeld des Propellers für die Schiffstypen Containerschiff, Bulker und Multi Purpose Carrier für die Reynoldszahlen des Modells und des Schiffes simuliert werden. Durch die Untersuchung des Propellers mit und ohne Ruder und mit den ESDs in diesen Nachstromverteilungen können die Wirksamkeit der ESDs und Maßstabseffekte auf die Wirksamkeit ermittelt werden.

Die Reverse Inhomogeneous Water Tests sollen als Standardmethode für diese Untersuchungen im Vorfeld von finalen Propulsions- und Kavitationsversuchen etabliert werden. Dazu ist der Beweis zu erbringen, dass die Ergebnisse dieser Versuche auf Untersuchungen am Schiff (Schiffsmodell) übertragbar sind. Durch die Untersuchung des Systems Propeller-Ablaufkappe-Ruder ohne Schiff können Messungen bei deutlich höheren Reynoldszahlen durchgeführt werden, so dass die Mess- und Prognosegenauigkeit verbessert werden kann. Die notwendige Simulierung von radial veränderlichen Nachstromfeldern (Lastverteilungen) für den Reverse Inhomogeneous Water Test bietet die Möglichkeit, die Maßstabseffekte der Zuströmung zum Propeller im Modell- und Großausführungsmaßstab im Versuch zu erfassen. Dadurch kann die Wirksamkeit von Energy Saving Devices im Nabenbereich des Propellers im Modell- und Großausführungsmaßstab beurteilt werden.

Beide Reynoldszahleffekte (Reynoldszahlen am Untersuchungsobjekt und Maßstabseinfluss auf die Zuströmung zum Propeller) sollen systematisch untersucht werden, um CFD-Berechnungen im jeweiligen Maßstab validieren und um die Ergebnisse von Propulsionsversuchen bei kleinen Reynoldszahlen bewerten zu können. Dazu sind unterschiedliche Konfigurationen mit Flügelhauben und mit Rudern mit und ohne Propulsionsbirne zu untersuchen. Der Versuchsaufbau Dynamometer mit Propeller und Ablaufhaube sowie 3-Komponentenwaage mit Ruder bietet die Möglichkeit der Ruderwinkelvariation während der Versuche. Der Einfluss des Ruderwinkels soll deshalb in die Ermittlung der Wirksamkeit der ESDs einbezogen werden. Um dieses Verfahren in die Bewertung von ESDs einführen zu können, sind Ergebnisse systematischer Untersuchungen notwendig.