Ziel des Teilvorhabens der SVA ist es, Schallreduktionsmaßnahmen im Propellerentwurf für Querstrahlruderanlagen zu berücksichtigen und die erzielte Geräuschreduktion durch Hydroakustikmessungen zu quantifizieren.
| Titel: | Leise Querstrahler – Reduzierung der Schallemission von Querstrahlanlagen mit Methoden der aktiven Schwingungsreduktion SVA: Hydroakustisch optimierte Querstrahlruderpropeller und Schallprognose |
| Laufzeit: | 12/2020 – 11/2023 |
| Projektmanager: | Rhena Klose |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie |
| Projektträger: | Projektträger Jülich |
| Partner | Jastram GmbH & Co. KG, Universität Rostock (Lehrstühle LEMOS und ITU), Promarin Propeller und Mari-netechnik GmbH, Wölfel Engineering GmbH & Co. KG |
| Reg.-Nr.: | 03SX493C |
Die SVA strebt an mit ihrem Know-how zum Propellerentwurf ein Propellerdesign zu entwickeln, welches bei hoher Wirksamkeit eine reduzierte Kavitationsausdehnung und somit eine geringe Geräuschabstrahlung hervorruft. Dies betrifft sowohl die Schallausbreitung in den Schiffskörper selbst als auch die Schallabstrahlung ins Meer. Beim Propellerentwurf sollen die ingenieurmäßigen Verfahren zur Bestimmung der Betriebsparameter validiert werden. Die Eignung der potenzialtheoretischen Propellerentwurfs- und Optimierungsverfahren (VORTEX, panMARE) für die Berechnung und Optimierung von Querstrahlruderpropellern soll ermittelt werden. Damit können systematische Berechnungen zur Bestimmung des Einflusses von Geometrieänderungen am Querstrahlruderpropeller auf die Kavitationsgefährdung durchgeführt werden. Ergänzende CFD-Berechnungen unterstützen bei der finalen Festlegung der Propellergeometrie.
Verschiedene Propellerdesigns sollen anhand von Modellversuchen hinsichtlich ihrer Kennwerte, Kavitationsgefährdung und Schallabstrahlung intensiv untersucht und durch CFD-Berechnungen validiert und quantifiziert werden. Um die Geräuschreduktion quantifizieren zu können, sind Akustikmessungen im Kavitationstunnel mit der Querstrahlruderanlage (Propeller im Querkanal) notwendig. Herausforderungen stellen dabei die begrenzten Abmessungen des Gesamtsystems Querstrahlruderanlage mit dem Querkanal und die damit verbundenen starken Schallreflexionen dar. Es sind sowohl intensive messtechnische Untersuchungen als auch Randelemente-Berechnungen (BEM) erforderlich, um die Quellpegel bestimmen zu können, die für einen Vergleich und die Übertragung auf die Großausführung nötig sind.
In Hinblick auf zukünftige Reglementierungen in Form von Schallpegelgrenzwerten muss eine zuverlässige Skalierung auf die Schallpegel der Großausführung gewährleistet sein. Dazu müssen die Verfahren zur Umrechnung der Modellschallspektren auf die Großausführung und für die Prognose der Schallpegelspektren der Querstrahlruderanlage im Fernfeld des manövrierenden Schiffes weiterentwickelt und validiert werden. Großausführungsmessungen unter Laborbedingungen dienen der Ableitung von Umrechnungsvorschriften von den Modell- auf die Großausführungsschallpegelspektren.