TU Berlin

Fachgebiet Dynamik Maritimer SystemequerEVA - querAlFa

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querAlFa — Querstrahlanlagen - Numerische und experimentelle Analyse der Wirksamkeit unter Berücksichtigung des Fahrzustandes

Verbundprojekt: querEVA — Bedarfsgerechte Querstrahlanlagen - Entwicklung und Validierung einer Auslegungsmethodik

Das Einsatzspektrum von Querstrahlanlagen hat sich in jüngster Zeit beträchtlich vergrößert, sodass diese Anlagen heute zum Teil im 24-Stunden-Einsatz verwendet werden. Hierbei muss gewährleistet werden, dass die Querstrahlanlage in allen relevanten Situationen die erforderliche Steuerkraft leistet. Der Fahrzustand des Schiffes hat einen erheblichen Einfluss auf die Wirksamkeit des Querstrahlers, die Auslegung geschieht in der Regel aber unabhängig davon. Hierdurch ist die gewünschte Manövrierbarkeit des Schiffes nicht immer gewährleistet.

Das Ziel im Teilprojekt querAlFa der TU Berlin ist die experimentelle und numerische Analyse des Einflusses von Fahrzuständen des Schiffes auf die Wirksamkeit von Querstrahlanlagen. Hierfür soll ein experimentelles Verfahren samt dem zugehörigen Versuchsaufbau zur Untersuchung von Querstrahlern im Originalmaßstab im weltweit größten Umlauftank UT2 entwickelt und für umfangreiche Geometrie- und Betriebsparameterstudien eingesetzt werden. Die Ergebnisse dienen einerseits der Beurteilung von Entwurfs- und Fahrzustandseinflüssen unter anderem auf die Wirksamkeit der Querstrahlanlage. Andererseits bilden die Messungen die Validierungsgrundlage für numerischen Verfahren, die bei der TU Berlin und den Forschungspartnern weiterentwickelt werden und zur genauen Bestimmung des Schubes und der erforderlichen Leistung eines Querstrahlers eingesetzt werden.

Für die numerische Analyse des Einflusses von Fahrzuständen wird der bei der TU Berlin eingesetzte Strömungslöser im Hinblick auf eine schnelle Berechnung drehender Propeller verbessert. Zur effektiven Modellierung der Wirkung des Querstrahlpropellers in den numerischen Simulationen wird darüber hinaus ein Volumenkraftmodell weiterentwickelt. Mit dem optimierten CFD-Verfahren wird für ein Schiff die Beeinträchtigung der effektiv resultierenden Seitenkraft bei unterschiedlichen Fahrzuständen untersucht.

Das Teilprojekt querAlFa der TU Berlin ist Bestandteil des Verbundforschungsvorhabens querEVA, das zusammen mit den Partnern Jastram GmbH & Co. KG und Promarin Propeller- und Marinetechnik GmbH erarbeitet wird.

Lupe

Projektpartner: Jastram GmbH & Co. KG, Promarin - Propeller- und Marinetechnik GmbH

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Laufzeit: 01.09.2017 - 31.08.2020

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