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

Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein auf Potenzialtheorie basierendes Seegangs-programm weiterentwickelt werden, in dem das Wasser als ideale Flüssigkeit (nicht viskos, inkompressibel, rotationsfrei) angenommen wird.

Mit dem Programm kann die stationäre Umströmung um ein Schiff mit oder ohne Verformung der Wasseroberfläche berechnet werden sowie die periodische Umströmung infolge einer einfallenden Welle und die daraus resultierenden Schiffsbewegungen und -lasten. In beiden Fällen muss für das Geschwindigkeitspotenzial die Laplace-Gleichung mit entsprechenden Randbedingungen mithilfe einer Randelementmethode (Rankine-Quellen) gelöst werden.

Bei der stationären Berechnung werden die Randbedingungen an der freien Wasseroberfläche nichtlinear durch ein Iterationsverfahren behandelt. Aufbauend auf die stationäre Lösung wird ein Perturbationsansatz für die periodische Lösung gemacht. Hier werden die Randbedingungen linearisiert, um die Berechnungen effizient im Frequenzbereich durchführen zu können. Auf Grundlage eines bestehenden Programms soll die Methode vor allem unter numerischen und algorithmischen Gesichtspunkten weiter untersucht und weiterentwickelt werden.

Das Projekt wird vom GL (Germanischer Lloyd SE) gefördert