Im Zusammenhang mit den wachsenden Umweltschutzbedingungen auch in der Schifffahrt werden im vorliegenden Beitrag die Strömungsbedingungen für Frachtschiffe untersucht, die mit Flettner-Thom-Rotoren ausgerüstet sind. Diese Rotoren sind auf dem Schiff aufgestellte drehbare Zylinder, wobei die Flettner-Variante dieser Rotoren glatte Zylinder und die Thom-Variante mit Scheiben versehene Zylinder vorsieht. Die Variante mit den Scheiben soll die Efektivität des Antriebs verbessern. Der Vortriebseffekt dieser Zylinder beruht auf dem Magnus-Effekt. Sie dienen als Hilfsantrieb (Zusatzantrieb) für seegehende Frachtschiffe. Einige Versuchsobjekte dieser Art sind bereits in Betrieb.Während die theoretischen Berechnungen der Strömungsverhältnisse an den sich drehenden Zylindern bisher nur für zweidimensionale Bedingungen vorgenommen wurden, untersucht der vorliegende Beitrag diese Verhältnisse für turbulente Strömungen mit Hilfe der computergestützten Strömungssimulation für dreidimensionale Strömungen, wobei insbesondere die Verbesserungen der Rotoreffektivität bei Rotoren mit Scheiben untersucht werden. Beschrieben werden die physikalischen und mathematischen Modelle für die Strömungen um den Zylinder einschließlich der Randbedingungen, wie z.B. der Wandeinflüsse und der Einfluss der am Zylinder angebrachten Scheiben. Die Berechnungsergebnisse sind anschaulich in Grafiken und Diagrammen dargestellt. Zwei- und dreidimensionale Strömungsbedingungen werden miteinander verglichen und die Strömungswiderstandskoeffizienten, die Auftriebskoeffizienten und die Wirkungen der turbulenten kinetischen Energie herausgestelt. Die Bedingungen, bei denen eine Verbesserung der Rotorvarianten mit Scheiben erreicht wird, werden ausführlicher beschrieben. Es wurde jedoch festgestellt, dass diesen Verbesserungen gegenübersteht, dass die für den Antrieb der Zylinder erforderliche Energie, die Vorteile der Scheibenrotorvariante aufhebt.
Back to the future: Flettner-Thom rotors for maritime propulsion?
Zurück in die Zukunft: Flettner-Thom-Rotoren für den Schiffsantrieb
2012
10 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen, 19 Quellen
Conference paper
Storage medium
English
Wind assisted propulsion system onboard ships: case study Flettner rotors
Taylor & Francis Verlag | 2022
|Rotating Fan Apparatus With Controllable Pitch For Flettner Rotors
European Patent Office | 2022
|Engineering Index Backfile | 1925
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