Aktuelle Forschungsprojekte

Entwicklung von numerischen und experimentellen Verfahren zur Berechnung von Strömungen und Fluid-Struktur-Wechselwirkung

1. Seeverhalten von Schiffen und Lasten auf Offshore-Strukturen in Wellen

M.Sc. Henry Piehl, Dipl. Math. Rainer Kaiser, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Entwicklung von mathematischen Modellen zur Berechnung der Rolldämpfung moderner Schiffsformen: Teilprojekt MAT-ROLL

Das Seeverhalten und insbesondere die Rollbewegung sind für die Bewertung der Schiffssicherheit von großer Bedeutung. Große Rollamplituden und die damit verbundenen hohen Beschleunigungen gefährden das Personal und führen bis heute zu Schäden.

 

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Dipl.-Ing. Jan Oberhagemann, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Risikobasierte Bewertung von seegangserregten dynamischen Lasten auf Schiffsstrukturen

Die Lastannahmen in den Bauvorschriften der Klassifikationsgesellschaften beruhen zum Teil auf empirischer Erfahrung und quasistatischen Betrachtungen. Dies kann problematisch bei der Strukturdimensionierung von Entwürfen sein, die nicht mit bisherigen Erfahrungen abgedeckt werden können.

 

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Dipl.-Ing. Jens Ley, M.Eng. Mahdi Ghesmi, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Binnenschiffsanbindung Wilhelmshaven - BiWi

BiWi-Belastungen: Berechnung des See- und Strukturverhaltens eines seegehenden Binnenschiffs

Der Seehafen Wilhelmshaven ist der einzige Tiefwasserhafen in Deutschland und liegt direkt an der Nordsee. Auf Grund der günstigen Lage ist der Hafen für die Abfertigung von Seeschiffen der neuen Generation sehr gut geeignet und hat daher gute Zukunftsperspektiven. In der Vergangenheit wurden dort überwiegend Kohle und Öl umgeschlagen.

 

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2. Fluid-Struktur Interaktion (FSI)

M.Eng. Malte Riesner, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Entwicklung eines effizienten Verfahrens zur Berechnung der Springing-induzierten Lasten höherer Ordnung

Das Vorhaben befasst sich mit der Weiterentwicklung eines dreidimensionalen Randelementeverfahrens basierend auf Rankine-Quellen zur Berechnung von Schnittlasten einer Schiffsstruktur unter Berücksichtigung hydroelastischer Effekte infolge resonanter Schiffsschwingungen (bekannt als Springing).

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Dipl.-Ing. Jens Ley, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Bewertung der Lasten und des Strukturverhaltens von Schiffen und Offshore-Strukturen in schwerer See

Auch in Zeiten des modernen Schiffbaus kommt es sehr vereinzelt zu Totalverlusten von Seeschiffen durch globales Strukturversagen. Mögliche Gründe sind sehr vielseitig und können oft nicht eindeutig ermittelt werden, jedoch sind extreme Seegangslasten zumeist der Auslöser.

 

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3. Bewegung von Fluiden in teilgefüllten Tanks und Behältern (Sloshing)

M.Sc. Robert Potthoff, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Untersuchung von Sloshing in teilgefüllten Tanks unter Berücksichtigung von Dichteverhältnis und Phasenwechsel

Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, Einflüsse von Phasenwechsel und Dichteverhältnis zwischen Gas- und Flüssigphase auf Sloshing und Sloshing-induzierte Drücke zu untersuchen.

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Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Sloshing-Anlage (6DOF)

Mit Hilfe der Sloshinganlage wird die Bewegung eines Schiffes simuliert, wobei ein darauf befestigter Kunststofftank dessen Ladetank repräsentiert. Ladetanks für Flüssigkeiten werden technisch bedingt nie vollständig gefüllt.

 

 

 

 

 

 

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Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Das Particle-Image-Velocity-System des ISMT

Das ISMT betreibt ein Stereo Particle-Image-Velocimatry-System (PIV-System) zur berührungslosen Messung von Geschwindigkeiten in drei Komponenten innerhalb einer Messebene. Der Vorteil von PIV im Vergleich zu Messungen mittels 5-Loch-Sonde oder Laser-Doppler-Anemometer liegt in der gleichzeitigen Erfassung

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The comparison between simulation and model test of sloshing

Wenjing Lyu, M. Eng., Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Study on Ship Motions Coupled with Liquid Sloshing

Due to high demand for energy, the worldwide petroleum gas and natural gas production have grown rapidly. Very Large Crude Carrier (VLCC), Liquefied Petroleum Gas (LPG) carrier and Liquefied Natural Gas (LNG) carrier are often subjected to severe sloshing loads during transportation or loading/offloading operations.

 

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4. Manövrieren von Schiffen

Dipl.-Ing. Matthias Tenzer, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Numerische Bestimmung der Interaktion von Schiff, Propeller und Ruder bei Manövriervorgängen von Binnenschiffen in beschränktem Fahrwasser

Der Einsatz der Schiffsführungssimulation im Bereich der Binnenschifffahrt hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Für zukünftige Einsatzbereiche, beispielsweise die fahrdynamische Betrachtung von Binnenschiffen außerhalb der Entwurfsbedingungen, sind Weiterentwicklungen der verwendeten mathematischen Modelle zur Beschreibung des Manövrierverhaltens erforderlich. Die Berücksichtigung der Ruderkräfte in einem modularen mathematischen Modell basiert zurzeit auf der zweidimensionalen Auftriebs- und Widerstandsberechnung auf Grundlage der Profilumströmung.

 

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Dipl.-Ing. Dennis Harlacher, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Hydrodynamisch-Fahrdynamische-Modellierung (HFM) zur Befahrbarkeitsanalyse von Fließgewässern

Im Rahmen der Kooperation zwischen dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) und der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe ist eine gemeinsame Weiterentwicklung auf der Basis des Inland Electronic Chart Display and Information System (Inland ECDIS) zur Bewertung von Binnenwasserstraßen geplant.

 

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M.Sc. Philipp Mucha, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar Vorhersage des Manövrierens von Schiffen in beschränkten Gewässern

Das Manövrieren von Schiffen in beschränkten Gewässern stellt sowohl Schiffsführer als auch Hydrodynamiker seit jeher vor Herausforderungen. Passier- und Überholvorgänge sowie Fahrten in Ufernähe verlangen aufgrund von hydrodynamischen Interaktionen eine Schiffführung und Modellbildung für Simulationszwecke, die sich wesentlich von der Fahrt in unbegrenzten Gewässern unterscheiden.

 

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Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar, Dr.-Ing. Udo Lantermann, Dipl.-Ing. Jens Höpken Maßstabseffekte und Umwelteinflüsse bei der Vorhersage des Manövrierverhaltens seegehender Schiffe

PREMAN

Die Gewährleistung der Manövrierfähigkeit eines Schiffes ist eine Grundvoraussetzung für einen sicheren Schiffsbetrieb. Angesichts des weiterhin zunehmenden Schiffsverkehrs und der nach wie vor wachsenden Schiffsgrößen ist die Notwendigkeit genauer Prognosen der Manövriereigenschaften dringender denn je. Das Verbund-Forschungsvorhaben PREMAN widmete sich der signifikanten Verbesserung von Manövrierprognosemethoden.

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5. Kavitation und Erosion

6. Schiffswiderstand und Propulsion

M.Eng. Malte Riesner, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar PerSee - Performance von Schiffen im Seegang; Entwicklung von numerischen Verfahren zur Bestimmung des Leistungsbedarfs von Schiffen im Seegang: Teilprojekt NumSee

Das Forschungsvorhaben „Performance von Schiffen im Seegang (PerSee)“ befasst sich umfassend mit den Seegangseigenschaften von Schiffen in moderater und schwerer See. Mit dem Ziel, den Leistungsbedarf in der Zukunft nicht für „Glattwasserbedingungen“, sondern für die im jeweiligen Fahrtgebiet zu erwartenden Seegangsbedingungen zu bestimmen, werden der Zusatzwiderstand sowie die Propulsionseigenschaften in moderatem Seegang verschiedener Schiffstypen ermittelt.

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7. Schiffsmaschinenanlagen

Dipl.-Ing. Klemens Hitzbleck, Friederike Dahlke (M.Sc.), Michael Radisch (B.Sc.), Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar BinGas – Entwicklung von Technologien zum LNG-Transport mit Binnenschiffen: Tank – Antrieb - Schiff

Erdgas kann im Gegensatz zu anderen Gasen, wie z. B. Autogas (LPG), bei Umgebungsbedingungen nicht unter Druck verflüssigt werden. Ein Transport von flüssigem Erdgas (LNG) ist bei Umgebungsdruck nur bei Temperaturen unterhalb -161°C möglich. Beim  Transport ist ein, wenn auch nur geringer, Wärmeübergang von der Umgebung in die Tanks nicht zu vermeiden.

 

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Dipl.-Ing. Klemens Hitzbleck, Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar LNG Masterplan für Rhein-Main-Donau

Wesentlicher Inhalt des Gesamtprojekts unter der Leitung von Pro Danube Management GmbH ist es, den Einsatz von LNG als umweltfreundlichen und effizienten Kraftstoff in großem Umfang vorzubereiten und umzusetzen und so die Nutzung von LNG in der Binnenschifffahrt voranzutreiben.

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