Numerische Berechnungen der Schiffsumströmung zur Ermittlung der Antriebsleistung sollen in Zukunft Modellversuche ersetzen. Derzeit werden diese Berechnungen nur als Ergänzung zu Modellversuchen eingesetzt. Die Berechnungsmethoden müssen daher weiter verbessert werden. Zur Bestimmung der Strömung um den Schiffsrumpf werden immer häufiger Rechenprogramme angewendet, die die Viskosität des Wassers und die Turbulenz der Strömung berücksichtigen und die die RANSE (Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen) lösen, jedoch bisher nicht die Veränderung der Schwimmlage des Schiffes durch die Vorausfahrt, den sogenannten Squat, einbeziehen. Im Rahmen einer Dissertation wurde ein neues Berechnungsprogramm entwickelt, wobei ein RANSE-Löser, das Programm COMET, um die Gleichungen für die Veränderung der Schwimmlage erweitert wurde. Dadurch kann der Squat bestimmt werden und es können Schiffe im Seegang oder beim Stapellauf untersucht werden. Das Programm COMET basiert auf der Finite-Volumen-Methode zur Lösung der RANSE, wobei die Flüssigkeit in etwa 100000 bis 1 Million Zellen mit gleicher Bewegung unterteilt wird und die physikalischen Gleichungen für die mittlere Bewegung der Flüssigkeit in jeder Zelle benutzt werden, um diese Bewegung auszurechnen. Im Beitrag sind weitere Einzelheiten dieses Programms beschrieben. Als Anwendungsbeispiele werden die Berechnung der dynamischen Schwimmlage für ein Schiffsmodell der Serie 60 sowie für ein völliges Schiffsmodell ausgewählt. Weiterhin werden Beispiele für die Simulation von Körperbewegungen mit dieser numerischen Methode erläutert, wobei zeitlich veränderliche Bewegungen von Körpern mit mehreren Freiheitsgraden bei großen Bewegungsamplituden berechnet werden, z.B. Slammingbewegungen; 2D-Roll-, Tauch- und Querbewegungen für ein Segelboot und die Gleitbewegung eines Segelbootes (3D-Simulation). Die zeitlichen Bewegungsabläufe sind in Diagrammen dargestellt.


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    Titel :

    Berechnung viskoser turbulenter Strömungen um Schiffe


    Weitere Titelangaben:

    Calculation of viscous turbulent flows around ships


    Beteiligte:
    Azcueta, R. (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2001


    Format / Umfang :

    3 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 4 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch