|
| Lebenslauf |
| Persönliche Daten |
Name:
|
Dr.-Ing. Sven-Brian Müller
|
| Studium |
10/1996 - 11/2002
|
Studium des Bauingenieurwesens mit den Vertiefungsrichtungen Wasser und Umwelttechnik an der Universität Hannover, Abschluss: Diplom-Ingenieur (TU) |
|
Diplomarbeit: Implementierung rotierender Geometrien in CFD-Systeme (STAR-CD) am Beispiel eines Schiffspropellers |
| 12/2010 |
Promotion: Numerische Untersuchung der Maßstabseffekte an Schiffspropellern |
| Tätigkeiten |
| 5/1998 - 10/2002 |
Studentische Hilfskraft am Franzius-Instituts für Wasserbau und Küsteningenieurwesen sowie am Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover |
| 1/2003 - 3/2003 |
Wissenschaftliche Hilfskraft am Lehrstuhl des Franzius-Instituts für Wasserbau und Küsteningenieurwesen der Universität Hannover |
| 4/2003 |
Wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Schiffstechnik und Transportsysteme der Universität Duisburg-Essen |
| Forschung |
|
Manövrierverhalten von Binnenschiffen;
Entwicklung von Berechnungsansätzen zur Bestimmung von Haupt- und Querstrahlruderkräften bei Vorausfahrt
Steigender Güterverkehr auf den Binnenwasserstraßen, eingebettet in komplexe logistische Transportlösungen, sowie wachsende Schiffsgrößen stellen große Herausforderungen an die heutige Binnenschifffahrt.
Neben den weitgehend gut ausgebauten Hauptwasserstraßen, wie Rhein und Elbe, gewinnen auch kleinere und weniger gut ausgebaute Nebenarme mit individuellen und flexiblen logistischen Lösungen an Bedeutung für die Binnenschifffahrt.
Um die Sicherheit bei gleichzeitiger optimaler wirtschaftlicher Ausnutzung auf den Gewässerabschnitten zu gewährleisten, bedarf es einer Vorhersage des Manövrierverhaltens von Binnenschiffen.
Zur Bestimmung der Bahnverläufe von manövrierenden Schiffen sollen folgende Kräfte erfasst werden: Schiffswiderstand, Propellerschub, Haupt- und Bugstrahlruderkräfte. Die Quer- und Längskräfte des Hauptruders werden in Abhängigkeit vom Ruderwinkel bestimmt. Hierbei sind sowohl die Eigenschaften des Schiffes als auch die des Propellers zu berücksichtigen. Neben dem Hauptruder dient das Querstrahlruder als aktives Manövrierorgan. Es erzeugt quer zur Schiffslängsachse eine Kraft, die bei Vorausfahrt gegenüber dem Stand abnimmt. Zur Bestimmung der Querstrahlruderkraft ist die Entwicklung eines auf Messungen beruhenden Ansatzes für die in der Binnenschifffahrt gebräuchlichen Bugformen nötig.
|
|
HyProCon – Einfluss der Maßstabseffekte auf die hydrodynamischen Eigenschaften von Propellern großer Containerschiffe (gefördert durch das BMWi)
Die Auswahl des Antriebskonzepts spielt beim Entwurf eines Schiffes eine große Rolle. Aus einer genauen Abstimmung des Schiffskörpers mit dem Antriebssystem resultieren nicht nur ein hoher Wirkungsgrad und eine Verringerung der Betriebskosten, sondern sie führt auch zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit zur Entlastung der Umwelt.
Aufgrund der Zunahme der Schiffsgrößen, speziell bei Containerschiffen, vergrößert sich der Durchmesser des entsprechenden Propellers. Da die Abmessungen der Versuchsanlagen in den Schiffbauversuchsanstalten nicht für solche Schiffsgrößen ausgelegt sind, erhöht sich der zu verwendende Maßstabsfaktor. Mit der Zunahme des Maßstabsfaktors wächst die Bedeutung des Umrechnungsverfahrens der Modellmessergebnisse auf die Großausführung. Dies gilt besonders, weil die verwendeten Umrechnungsverfahren in einem Maßstabsbereich Anwendung finden, in dem bisher nur unzureichende Erfahrungen vorhanden sind.
Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur genaueren Ermittlung des Einflusses der Maßstabseffekte auf die Schub- und Drehmomentenbeiwerte von Propellern, basierend auf numerischen Berechnungen der viskosen Propellerumströmung.
Für die Untersuchung wurden zusammen mit dem Projektpartner Mecklenburger Metallguss GmbH (MMG) Propeller ausgewählt, die die in der Praxis eingesetzten Propeller repräsentieren.
Zur Bestimmung der Maßstabseffekte wurde die Umströmung dieser Propeller in Modell- und Großausführung numerisch berechnet. Der Vergleich der berechneten Verläufe des Drucks und der Wandschubspannung bildete die Grundlage für die Entwicklung der Formeln zur Umrechnung der angreifenden Kräfte vom Modell auf die Großausführung. |
|
Untersuchung und Auslegung von Querstrahlanlagen
Die Einbaubedingung einer Querstrahlanlage im Schiff hat erheblichen Einfluss auf die Schub- und Leistungscharakteristik der Anlage. Hierbei wirken sich die Geometrie des Tunneleinlaufs, der Tunnellänge sowie der Spantneigungs- und Wasserlinienwinkel besonders aus. Zur Ermittlung der einzelnen Geometrieeinflüsse werden CFD-Verfahren verwendet. Darüber hinaus kommen Optimierungsstrategien für die Auslegung des Systems Querstrahlanlage zum Einsatz. |
|
Numerische Untersuchungen zur Propellerumströmung
Die Fortschritte auf dem Gebiet der numerischen Berechnung der viskosen Umströmung eröffnen neue Perspektiven und Möglichkeiten zur Gewinnung umfangreicher Informationen über die Einzelheiten der Propellerumströmung, z. B. über den Verlauf der Wandschubspannung am Propellerflügel. Diese Informationen sind bei der Prognose der Propulsionseigenschaften eines neuen Propellerentwurfs von großer Bedeutung. Sie können jedoch nicht mit potentialtheoretischen Verfahren gewonnen werden und sind experimentell teilweise nur mit erheblichem Aufwand zu ermitteln. |
|
Untersuchung eines Propellers im Nachstrom eines Unterwasserfahrzeuges
Für diese Untersuchung wurden numerische Berechnungen der viskosen Umströmung eines Propellers im Nachstrom eines Unterwasserfahrzeuges bei verschiedenen Schiffsgeschwindigkeiten durchgeführt. Mittels dieser Berechnungen könnten instationäre Verläufe für die Kräfte und Momente ermittelt werden und eine Analyse der Druck- und Wandschubspannungsverteilung vorgenommen werden. |
| Lehre |
|
Übungen zur Vorlesung Hydromechanik I und II |
|
Inhalte:
Umrechnung von Modellmessungen auf die Großausführung
Widerstandsprognoseverfahren
Flachwassereinfluss
Propellerauslegung
Kavitationsuntersuchung |
|
Seminar Numerische Berechnung der viskosen Umströmung |
|
Im Seminar werden die Techniken der Gitternetzgenerierung erläutert sowie die numerische Berechnung von vernetzten Geometrie durchgeführt. Hierzu kommen die kommerziell erhältlichen Programme ICEMCFD sowie ANSYS CFX zum Einsatz. Das Seminar vermittelt ein Basiswissen, das durch eigene Arbeiten (Hiwi-Tätigkeiten oder Studien- und Diplomarbeiten) vertieft werden kann.
Inhalte des Seminars:
Geometrieerstellung bzw. Geometriebearbeitung
Erläuterung von Vernetzungsstrategien
Volumennetzerstellung (Hexaeder)
Verbesserung der Gitterqualität
Pre- und Postprocessing der numerischen Berechnung |
| Zurück Mitarbeiter |
|
