CFD-basierte Schiffsformoptimierung
Dipl.-Ing. Lars Ole Lübke, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, Potsdam
Ein Einschraubenschiff wurde hinsichtlich Widerstand und Nachstromfeld optimiert. Aufgrund der perspektivisch steigenden Treibstoffpreise bleibt die Minimierung des Schiffswiderstandes ein überaus wichtiges Ziel. Des Weiteren stellt die Nachstromgüte ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung der Schiffsform, aufgrund des Einflusses auf den Propellerwirkungsgrad und der propellerinduzierten Druckschwankungen, dar. Das Ziel der Arbeit ist die einige Aspekte des Propellerentwurfes in der Schiffsformoptimierung zu berücksichtigen, um die effizienteste Schiffs-Propeller Kombination zu erhalten. Die Formoptimierung wurde innerhalb des FRIENDSHIP-Framework unter Verwendung von stochastischen, deterministischen und mehrkriteriellen Verfahren, bei Ausnutzung der Möglichkeiten zur parametrischen Schiffsformbeschreibung, durchgeführt. Zur Bestimmung des Widerstandes und des Nachstromfeldes wurde die kommerzielle Software ANSYS CFX, welche die Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen löst, und das potentialtheoretische Verfahren KELVIN (nur Widerstand) eingesetzt.
CFD-based Ship Hull Optimization
Dipl.-Ing. Lars Ole Lübke, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, Potsdam
A single screw ship is optimized with respect to resistance and the wake filed. Due to the perspective of rising fuel prices, the minimization of ship resistance remains an issue of high priority. But also the wake characteristics play an important role in the evaluation of hull forms. Since the wake field has a high impact on the efficiency and the propeller induced pressure pulses on the ship hull. The intention of the work is to consider some aspects of the propeller design, during the ship form optimization, in order to obtain the most efficient ship-propeller combination. The formal optimization is carried out within the FRIENDSHIP-Framework involving stochastic, deterministic and multi-objective optimization routines and employing the possibilities for parametric hull form description within the Framework. For the evaluation of the resistance and wake field the commercial software ANSYS CFX, solving the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations, as well as the potential flow code KELVIN (resistance only) is used.