DeTHLES - Anwendung und Weiterentwicklung von hybriden Simulationsverfahren für Energy Saving Devices (ESD) unter Off-Design-Bedingungen

Ziel des Teilprojektes ist die Weiterentwicklung und Anwendung von hybriden Simulationsverfahren für die Ermittlung von Lasten an Energy Saving Devices (ESD),  insbesondere Pre-Swirl Ducts (PSD), unter Off-Design-Bedingungen.  Es soll zuerst die Genauigkeit der hybriden URANS-LES-Methode für die Glattwasserwiderstandsprognose verbessert werden. Dafür wird das Hybridmodell nur im Heck des Schiffes eingesetzt, wo starke Wirbelstrukturen aufgelöst werden sollen, während das reine URANS-Verfahren, das die Reibungsscherkräfte gut widerspiegelt, für den größten Teil der Schiffslänge verwendet wird. Die Hypothese einer voll turbulenten Strömung um die PSD/ESD soll mit einem Transitionsmodell geprüft werden. Als Off-Design-Bedingungen werden das Crash-Stop-Manöver und das Verhalten im Seegang untersucht. Dabei werden die Strömungen mit Overset-Gittern (auch Überlappungsgitter genannt) numerisch untersucht und das Hybridverfahren muss für den Einsatz dieser Methode robust gemacht werden. Insbesondere betrifft das die Entwicklung einer Lösung für die glatte Änderung der turbulenzbestimmenden Transportvariablen innerhalb der Überlappungszonen. Auf Basis der hydrodynamischen Berechnungen wird eine Datenbank der Kräfte für die strukturmechanischen Bewertungen der ESD unter Off-Design-Bedingungen erstellt.