Der Seegangsunabhängige Oel-Skimmer (SOS) stampft mit einem bargeähnlichen Bug über die seegangsbewegte Wasseroberfläche, wobei die Ölschicht als geglättete Strömung unter das fahrende Schiff gezwungen und dort - von einer querlaufenden Separationsklinge abgetrennt - in einem Moonpool im Schiffsinneren aufgefangen wird. In Glattwasser beträgt der Wirkungsgrad des Systems nahezu 100 %, bei signifikanten Wellenhöhen von 3 m (maximale Wellenhöhe 5,5 m) noch etwa 50 %. Da die Funktionsweise des SOS neben den durch Froude-Skalierung berücksichtigten Effekten auch auf zähigkeitsbedingten Phänomenen wie Grenzschicht- und Wirbelbildung beruht, werden numerische Analysen bei gleichzeitiger Erfüllung aller relevanten Kennzahlen durchgeführt. Die vorgestellte Hybridmethode umgeht die Nachteile experimenteller und numerischer Analysemethoden und ermöglicht effiziente Untersuchungen von maritimen Ölunfallbekämpfungseinsätzen. GeoSim-Modellversuchsreihen in den Maßstäben 1:16, 1:25 und 1:36 dienen der Bestätigung der Berechnungen. Es zeigt sich, dass - abgesehen von lokalen Änderungen im Strömungsbild - in Modellversuchen unter Froude-Ähnlichkeit bestimmte Wirkungsgrade zuverlässig auf die Großausführung extrapoliert werden können.
The barge-shaped bow of the Sea State-Independent Oil Skimming System (SOS) moves through the wave field, smoothing and guiding the oil below the moving hull, where it is recovered in an internal moon pool. In calm water, the oil skimming efficiency is almost 100 % and in significant waves heights of 3 m (maximum wave height 5.5 m) 50 % are achieved. Since the functional principle of the SOS depends on Froude-dependent effects as well as viscous phenomena such as boundary layer and vortex generation, numerical calculations in compliance with all relevant physical numbers are conducted. The presented efficient hybrid approach bypasses the drawbacks in experimental and numerical oil recovery analysis, combining the advantages. Calculation results are confirmed by GeoSim model test series at scales of 1:16, 1:25 and 1:36. The investigations reveal that - apart from local flow field alterations - oil skimming efficiencies obtained from Froude-compliant model tests are trustworthy and can be extrapolated to full scale operations.
SOS3 - Analyse und Optimierung eines autonomen Systems zur Offshore-Ölunfallbekämpfung
2012
16 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Conference paper
German