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TU Berlin

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Multibody simulation in a moonpool using advanced numerical techniques

Mehrkörpersimulation innerhalb eines Moonpools mittels fortgeschrittener numerischer Methoden

Dipl.-Ing. Jan Löhrmann

Das Forschungsthema beschäftigt sich mit komplexen 3-dimensionalen Strömungsvorgängen von Schiffen mit Moonpool. Die Untersuchungen werden sowohl numerisch als auch experimentell durchgeführt. Es werden Mehrkörpersimulationen mit Hilfe der „overset grid“ Technik realisiert. Diese erlaubt die Simulation eines Ablass/Aufholvorgangs eines Beispielkörpers im Moonpool. Die Simulationssoftware wurde hinsichtlich der numerischen Dämpfung von Wellen weiterentwickelt. Diese numerische Dämpfung soll, die ansonsten in Moonpools vorhandenen Lochblechgitter zur Beruhigung der freien Oberfläche ersetzen, welche im numerischen Gitter auf Grund der Komplexität und der Notwendigkeit von strukturierten Gittern nicht modelliert werden können. Der Einfluss dieser Zonen auf die Auslenkung der Oberfläche im Moonpool ist im Video gezeigt. Hier fährt das Modell im Glattwasser bei Fr=0,18. Die Störungen im Moonpool resultieren aus Strömungsablösungen am Kiel des Schiffes, welche im Video durch die iso-Fläche des Q-Kriteriums dargestellt sind.

Die experimentellen Versuche dienen der Validierung der numerischen Simulation und werden im Seegangsbecken und im großen Schleppkanal der VWS durchgeführt. Hier werden umfangreiche Versuche in verschiedenen Seegängen durchgeführt und hierbei auch der Einfluss verschiedener Lochblechgitter untersucht.

Ziele des Forschungsthemas sind die eingehende Untersuchung der Strömungsvorgänge im Moonpool, welche bisher nur potentialtheoretisch erfasst wurden, sowie die Untersuchung der Vorhersagemöglichkeit der Mehrkörperdynamik im Moonpool während des Ablass- und Aufholvorgangs eines Körpers.



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