Druckverteilung auf dem Hinterschiff für die unterschiedlichen Formvarianten

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Nachstromfeld während der Optimierung.

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Konkurrenzfähige Produkte verlangen  einen optimalen Entwurf, der den Anforderungen des Marktes nach günstigen Betriebseigenschaften und  hoher Energieeffizienz genügt. Die SVA Potsdam, mit einer langen Tradition und herausragenden Erfahrung auf den Gebieten der Schiffshydrodynamik und der numerischen Fluiddynamik, setzt diese Kompetenzen zur Formoptimierung unter Verwendung von nicht-viskosen und viskosen Berechnungsverfahren ein.
Die Einbindung von viskosen Berechnungsverfahren in die Optimierungsschleife bietet die Möglichkeit, das Hinterschiff sowohl im Maßstab des Modells als auch der Großausführung zu optimieren, wodurch auf die Extrapolation der Modellergebnisse auf die Großausführung  verzichtet werden kann. Ferner können Maßstabseffekte bewertet werden.
Die parametrische Formbeschreibung in der Software FRIENDSHIP-FRAMEWORK erlaubt die Optimierung z. B. eines Schiffsrumpfes auf Basis von stochastischen, deterministischen und genetischen Algorithmen.

Schiffsformoptimierung

 

An der SVA Potsdam wurde eine parametrische Schiffsformbeschreibung für die Optimierung des Vor- und Hinterschiffes entwickelt. Als Gütekriterium ist und bleibt der Schiffswiderstand ein vorrangiges Optimierungsziel und wird angesichts der prognostizierten Preisentwicklung für am Ölmarkt wahrscheinlich noch an Bedeutung gewinnen. Durch die Verwendung von viskosen Berechnungsverfahren wird die Optimierung des Vor- und Hinterschiffes möglich.
Das Nachstromfeld wird i. A. nicht als  Gütekriterium in der Optimierung herangezogen. Nichtsdestotrotz hat die Nachstromhomogenität einen entscheidenden Einfluss auf den Propellerentwurf und großen Einfluss auf die propellerinduzierten Druckschwankungen, einer der Hauptquellen für Vibrationen und Geräusche.

Die Vorteile für den Kunden, die mit einer formalen Optimierung erzielt werden können, sind:

- Reduzierung des Brennstoffverbrauchs
- Reduzierung der Kohlendioxidemissionen führt zu umweltfreundlicheren Schiffen
- Reduzierung der Schubexzentrizität durch eine höhere Nachstromhomogenität
- Der Propeller kann, im Falle einer höheren Nachstromhomogenität, besser an die Anströmung angepasst werden
- Optimierungen können im Maßstab der Großausführung durchgeführt werden, die Extrapolation von Modellversuchsergebnissen entfällt

Vorschiffsoptimierung:

 

Wellenfeld um das Schiff, Ausgangsvariante (oben) und optimierte Variante (unten). Wellenfeld um das Schiff, Ausgangsvariante (oben) und optimierte Variante (unten).

Gemessene Schleppleistung, Ausgangs- und optimierte Variante. Gemessene Schleppleistung, Ausgangs- und optimierte Variante.

 

Die Einbeziehung weiterer Optimierungskriterien ist möglich.