Anmeldung noch möglich! > Programm > 23. November 2017 > Berechnung der auf ein Schiff wirkenden Kräfte und Momente in schräg einlaufenden Wellen mit einem RANS-Verfahren
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Berechnung der auf ein Schiff wirkenden Kräfte und Momente in schräg einlaufenden Wellen mit einem RANS-Verfahren
Barbara Blum, Technische Universität Berlin, erster Platz "Students meet Industry"
Die Optimierung des Seegangsverhaltens von Schiffen trägt maßgeblich zu deren Sicherheit im Einsatz auf See bei. Es ist daher von großem Interesse diese Eigenschaft bereits in der Designphase vorhersagen zu können. Da umfangreiche Modellversuche sehr aufwändig und teuer sind, kommen immer häufiger numerische Seegangssimulationen zur Anwendung. Um die Anwendbarkeit der quelloffenen Software OpenFOAM auf diese Problemstellungen hin zu prüfen, wurden RANS-Berechnungen eines Schiffes in Seegang durchgeführt. Es wurden reguläre, langkämmige Wellen mit zwei Wellenlängen und vier verschiedenen Begegnungswinkeln sowohl im Stand als auch bei zwei verschiedenen Geschwindigkeiten simuliert. Als Modell diente das Duisburg Test Case Containerschiff. Die Berechnungen erfolgen sowohl mit vollständig gefesseltem Modell als auch frei in allen sechs Freiheitsgraden. Für die ungefesselten Simulationen wurde ein vorhandenes virtuelles Feder- und Dämpfersystem in OpenFOAM erweitert, um den Rumpf im Mittel an Position zu halten. Die berechneten Kräfte und Bewegungen wurden mit vorhandenen numerischen und experimentellen Daten verglichen.
Computation of the forces and moments acting on a ship in oblique seas using a RANS method
Barbara Blum, Technische Universität Berlin, erster Platz "Students meet Industry"
The optimization of the seakeeping behavior of ships significantly contributes to their safety in service at sea. Therefore it is of great interest to already predict these attributes at design stage. Because extensive model tests are very costly, numerical seakeeping simulations are increasingly used. To examine the applicability of the open source code OpenFOAM to the mentioned problem, RANS calculations of a ship at sea were made using OpenFOAM. Using the Duisburg Test Case container ship as a model, long-crested regular waves with two wave lengths and four different encountering angles are simulated, with the ship moving at two different speeds and when it is stationary. The calculations are made both with a completely fixed model and one that is free in all six degrees of freedom. For the latter simulations, an existing virtual spring and damper system was extended in OpenFOAM to allow for keeping the mean position of the hull. The calculated forces and movements were compared against numerical and experimental data.