Bestimmung der Rolldämpfungskoeffizienten moderner Schiffsformen
Dipl.-Ing. Sven Handschel, Dipl.-Ing. Nikolai Köllisch, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
Die Berechnung von Schiffsbewegungen im Seegang mittels Verfahren für potenzialtheoretische Strömungen ist seit Jahrzehnten bekannte Praxis. Diese Methoden sind in der Lage den Wellendämpfungsanteil für alle sechs Freiheitsgrade zu berechnen. Der Dämpfungsanteil der Rollbewegung ist zudem maßgeblich durch viskose Effekte beeinflusst, welche mittels empirischen Faktoren im Rechenverfahren zur Simulation von Schiffsbewegungen berücksichtigt werden. In den numerischen Untersuchungen wurde ein RANS-Verfahren für die Berechnung der instationären dreidimensionalen Schiffsumströmung während der Rollbewegung moderner Rumpfformen verwendet. In den numerischen Simulationen wurden die Effekte der freien Wasseroberfläche und Schiffsanhängen berücksichtigt. Aus dem berechneten Rollmoment wird der Dämpfungsanteil bestimmt. Die Simulationsergebnisse werden mit Modellversuchen und einem etablierten Rolldämpfungsmodell verglichen. Eine detaillierte Analyse des Strömungsverhaltens um das Schiff bei einer Rollbewegung in Bezug auf den Dämpfungskoeffizienten wird vorgenommen.
Estimation of roll damping coefficients for modern ship forms
Dipl.-Ing. Sven Handschel, Dipl.-Ing. Nikolai Köllisch, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
The application of simulation methods based on potential flow theory for calculating ship motions in waves has been a well-known practice for several decades. The accuracy of the simulation results for the roll motion is strongly influenced by the applied roll damping coefficient. While potential flow theory-based methods are able to predict main energy dissipation in all other degrees of freedom, the estimation of damping for roll motion is still a weak point in the simulations. A three-dimensional RANSE method is applied to calculate the unsteady flow behavior induced by the around modern ship forms during the roll motion. In the computation the effect of the free-surface and the ship appendages are included. The roll damping is estimated from the calculated roll moment. The simulations results are compared with model tests and an established roll damping method. Detailed analyses of the flow behavior due to the roll motion are taken with respect to the damping coefficient.
