GLRANKINE

Entwicklung eines 3D-Verfahrens zur Berechnung des Seeverhaltens von Schiffen

Status

abgeschlossen

Beteiligte Wissenschaftler

Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar
Dr.-Ing. Alexander von Graefe

Projektbeschreibung

Um einen sicheren und effizienten Einsatz von Schiffen auch bei raueren Seegangsbedingungen gewährleisten zu können, werden während der Entwurfsphase effiziente Berechnungsmethoden benötigt. Dadurch ist es möglich, die Rumpfform für die erwarteten Einsatzszenarien zielgerichtet zu optimieren. Für die Berechnung der Seegangseigenschaften eines Schiffes kommen häufig Verfahren basierend auf der Potenzialtheorie zum Einsatz. Durch die Annahme eines idealen Fluids (nicht-viskos, inkompressibel, rotationsfrei) lassen sich die Navier-Stokes-Gleichungen vereinfachen, sodass innerhalb des Fluides nur noch die Laplace-Gleichung erfüllt werden muss. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein auf Potenzialtheorie basierendes Verfahren zur Berechnung des Seegangsverhaltens von Schiffen optimiert. Die Laplace-Gleichung und entsprechenden Randbedingungen werden dabei mit einer auf Rankine-Quellen basierenden Randelementmethode erfüllt. Für die Berechnung der Schiffsbewegungen und Lasten auf den Rumpf wird die Kopplung der stationären Geradeausfahrt und der periodisch einfallenden Welle berücksichtigt. Auf Grundlage eines bestehenden Programms wurde die Methode vor allem unter numerischen und algorithmischen Gesichtspunkten  weiterentwickelt und zudem für die Berechnung von Schiff-Schiff-Interaktionen erweitert, Abbildung 1.

​Glr Figure1
Abbildung 1: Wellenbild zweier nahe beieinander fahrenden und interagierenden Schiffe

Förderung
 

Gefördert von DNVGL
​Dnvgl

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Veröffentlichungen
  1. von Graefe, A.,“A Rankine Source Method for Ship-Ship Interaction and Shallow Water Problems”. PhD Thesis, University of Duisburg-Essen, March 2014
  2. von Graefe, A., Oberhagemann, J., Shigunov, V., el Moctar, O, "Linear and Nonlinear Sectional Loads with Potential and Field Methods", Proc. 32nd ASME Int. Conf. on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE2013, Nantes, France. –Paper Nr. OMAE2013-10544
  3. von Graefe, A., Shigunov, V., el Moctar, O, "Rankine Source Method for Ship-Ship Interaction Problems“, Proc. 32nd ASME Int. Conf. on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE2013, Nantes, France. –Paper Nr. OMAE2013-10810
  4. Söding, H., von Graefe, A., el Moctar, O, Shigunov, V., “Rankine Source Method for Seakeeping Predictions”, Proc. 31st ASME Int. Conf. on Ocean, Offshore and Arctic Engineering OMAE2012, June 10-15, Rio de Janeiro, Brazil. –Paper Nr. OMAE2012-83450


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