Schiffe und Offshore-Strukturen in Wellen

Herausforderungen bei RANS-Strömungssimulationen von Schiffsmanövern in regelmäßigen Wellen

Jannes Berndt, Robinson Peric, Moustafa Abdel-Maksoud (Technische Universität Hamburg)

Die Untersuchung des Manövrierverhaltens von Schiffen im Seegang anhand numerischer Simulationen ist noch immer eine große Herausforderung. Um viskose und nichtlineare Effekte sowie Kopplungseffekte vollständig zu modellieren, stehen RANS-Strömungslöser zur Verfügung. Entsprechende Ergebnisse der Simulationen des Manövrierens von Schiffen in der Literatur zeigen jedoch große Abweichungen untereinander. Daraus lässt sich schließen, dass die Qualität der Ergebnisse stark von dem numerischen Setup abhängt und eine geeignete Wahl der Simulationsparameter essentiell ist, um eine hinreichende Genauigkeit der Ergebnisse zu erreichen. Weitere Herausforderungen sind die Modellierung der Schiffs- und Ruderbewegungen, die Wellendämpfung an den Rändern des Berechnungsgebiets und der Kompromiss zwischen Rechenaufwand und Genauigkeit der Ergebnisse in Abhängigkeit der räumlichen Diskretisierung. Es werden mögliche Lösungsvorschläge und die resultierenden Simulationsergebnisse präsentiert.