Description: Das Projekt "HyDesign - Hybride Simulationsverfahren im Entwurfsprozess von Energy Saving Devices und Propellern, Vorhaben: Erweiterter Entwurf durch die Verbindung von hybriden CFD-Methoden mit FEM (hyProp)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mecklenburger Metallguss GmbH.Lieferanten für Schiffsantriebe müssen ihre Produkte präzise und zuverlässig entwerfen. Größere Entwurfspräzision ermöglicht geringere Sicherheitsmargen, damit weniger Materialeinsatz und günstigere Fertigungsverfahren. Dies stellt die verwendeten Methoden immer wieder vor neue Herausforderungen. Letztendlich werden die Produkte kostengünstiger, wettbewerbsfähiger und ressourcenschonender. Für den Entwurf von Schiffsantrieben ist mittlerweile das numerische RANSE-Verfahren zur Strömungssimulation etabliert. Dieses Verfahren liefert für integrale Größen wie Widerstand, Schub und Drehmoment häufig hinreichend genaue Ergebnisse. Bei der Betrachtung von wirbelartigen Strukturen sind diese jedoch tendenziell ungenau. Dies trifft insbesondere auf Ablösebereiche der Strömung und Nachstromfelder zu, welche nach heutigem Stand der Technik nur sehr ungenau experimentell oder numerisch vorhergesagt werden können. Diese instationären Effekte führen zu Vibration und erhöhten Belastungen an Lagern der Propellerwelle, sowie der strukturellen Anbindung der ESDs an das Schiff/den Propellern. Im ungünstigsten Fall führt dies zum Versagen von Bauteilen. In dem Vorhaben hyProp sollen hybride Methoden der Strömungssimulation genutzt werden um wirbelbehaftete Strukturen in der Strömung zeitaufgelöst abbilden zu können. Unter hybrider Strömungssimulation wird eine Kopplung von LES und RANSE-Verfahren verstanden. Die CFFD-Berechnungen werden mit Hilfe von Modellversuchsergebnissen validiert. Die aus den Verfahren resultierenden zeitabhängigen hydrodynamischen Kräfte und Lasten auf das Bauteil werden genutzt um diese Produkte konstruktiv und hydrodynamisch zu verbessern. Hierzu kommen insbesondere FEM-Berechnungen zum Einsatz.
SupportProgram
Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Produktionstechnik ? Propeller ? Schiff ? Stand der Technik ? Strömungsmodell ? Erschütterung ? Klimaschutz ? Bauelement ?
Region: Mecklenburg-Vorpommern
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2019-10-01 - 2022-09-30
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