Bestimmung der Propellerbelastung im Seegang mit einer Randelementmethode
Dipl.-Ing. Martin Greve, Dipl.-Ing. Matthias Lemmerhirt, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
Zur Bestimmung der Antriebsleistung eines Schiffes im Seegang mit einer numerischen Methode ist ein Propellermodell erforderlich, das in der Lage ist, Off-design-Bedingungen zu berücksichtigen. In dem Vortrag wird die Anwendbarkeit einer linearen, dreidimensionalen und instationären Randelementmethode zur Bestimmung der auf den Propeller wirkenden Kräfte und Momente bei Seegangseinwirkung dargestellt. Die Geometrie der von der Hinterkante eines Propellerflügels abströmenden Wirbelschicht wird dabei frei verformt und entsprechend der Richtung der lokal herrschenden Geschwindigkeiten angepasst. Die vorgestellten Simulationsergebnisse beziehen sich auf freifahrende Propeller und auf Propeller in schräger bzw. dynamischer veränderlicher Anströmung. Sie dienen zur Validierung der beschriebenen numerischen Methode, welche die Basis für ein Propellermodell darstellt, das die komplizierten Betriebsbedingungen im Seegang berücksichtigen kann.
Determination of the Propeller-Loading in Seaway with a Boundary Element Method
Dipl.-Ing. Martin Greve, Dipl.-Ing. Matthias Lemmerhirt, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
For the numerical calculation of the required propulsion power of a ship in seaway an efficient propeller model is needed, which must be able to take into account the complex off-design conditions. In the study the possibility of using a linear, three-dimensional and unsteady boundary element method to calculate the forces and moments acting on propellers under seaway conditions is demonstrated. The geometry of the free vortex surfaces shedding from the propeller blades is deformed freely and adapted to the local velocity direction. The simulation results include the forces of propellers in open water, in oblique and dynamic altering inflow condition. The motivation of the study is the validation of the above mentioned numerical method, which builds the basis of a propeller model that can consider the complex boundary condition in seaway.
