Schiffbau / Maschinenbau

Die Hydrodynamik von Schiffen ist ein erheblicher Faktor für den effizienten, wirtschaftlichen Nutzen. Mit einer optimalen Bauweise spart das Schiff Treibstoff ein bei gleichbleibender Geschwindigkeit, da es widerstandsarm durchs Wasser gleitet. CFD bietet Ihnen eine Validierung von nützlichen Daten ohne einen Modellversuch in einem Schlepptank durchzuführen. Sie erhalten von uns realitätsnahe Leistungswerte durch eine 2D- als auch 3D-Simulation der physikalischen Wirkung, sodass Sie bereits in der frühen Projektphase optimale Ergebnisse erhalten.

  • Simulation der Hydrodynamik
  • Berechnung der Widerstandswerte
  • Simulation der Aerodynamik
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CFD Simulation für die Optimierung Ihres Schiffes

Wirtschaftlich effiziente Schiffe zu konstruieren, die in allen Punkten einen effizienten Nutzen erfüllen, bedarf ausgereifter Berechnung sowie Prüfung der einzelnen Bauteile. Widerstandsarmes Fahren sorgt für einen geringeren Treibstoffverbrauch bei gleicher Geschwindigkeit, sodass eine hohe Effizienz gewährleistet werden kann. Weiterhin sorgt eine genaue Berechnung der einzelnen Bauteile, dass sich bereits vorab festlegen lässt, wie das Schiff manövriert wird und sich unter verschiedenen Seegängen verhält. So erhalten Sie möglichst früh verwertbare Ergebnisse für eine effiziente Konstruktion.

Ihre Daten für die Simulation von Schlepptankversuchen

Wir liefern Ihnen genaue Ergebnisse zu Ihrem Schiffbau sowie Bauteilen, die hydrodynamischen Strömungen ausgesetzt sind. Damit Sie wirtschaftlich effiziente Konstruktionen herstellen können, müssen wir Ihre Daten genau festlegen. Durch diese präzise Arbeitsweise umgehen Sie kostspielige Schlepptankversuche, die erst ab einer späten Projektphase möglich sind. Folgende Eigendaten benötigen wir für die Optimierung Ihres Schiffes:

Simulation der Hydrodynamik

Problem:

Die Hydrodynamik eines Schiffrumpfes wird durch den Einsatz ungeeigneter Bauteile beeinträchtigt, sodass zu viel Widerstand entsteht. Das Schiff verbraucht mehr Treibstoff, wodurch die Energieeffizienz fällt.

Lösung:

Unsere CFD Simulation ermittelt, welche Bauteile unterschiedlichen Strömungskräften Unterwasser ausgesetzt sind. Digital werden die Strömungen simuliert, sodass genaue Daten zur Hydrodynamik vorliegen.

Ergebnis:

Die Hydrodynamik wird optimal genutzt, indem die Bauteile an die Strömungen angepasst werden und so für optimalen Antrieb sorgen. Bei gleichbleibender Endgeschwindigkeit wird weniger Treibstoff verbraucht, wodurch eine optimale Energieeffizienz aufzuweisen ist.

Dimensionierung von Hydrofoils

Problem:

Die Größe und Länge des Hydrofoils muss für effizientes Foilsurfing exakt festgelegt werden, damit der Foil im Wasser für Auftrieb sorgt. Hierfür muss der Luftwiderstand geringer als der Auftrieb sein, damit der Zweck erfüllt wird.

Lösung:

Anhand der Strömungssimulation wurden verschiedene NACA Profile untersucht, die in unterschiedlichen Winkeln angebracht wurden. Für ein umfassendes Ergebnis wurde die Simulation mit verschiedenen Foil-Dimensionen durchgeführt.

Ergebnis:

Die Länge, Größe sowie Anbringung des Foils kann genauestens festgelegt werden, damit ein optimaler Auftrieb entsteht. So erfüllt der Foil seine Funktion, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Produktes gewährleistet wird.

Warum CFD mit Futurion Engineering?

Im Gegensatz zu aufwendigen Experimenten und Versuchen bieten wir eine kosteneffiziente Alternative. Vorteil ist die Erfassung vieler, unterschiedlicher Strömungsparameter, die im Experiment kaum ermittelbar sind. Dies ist meist ein großer Faktor für viele Entwicklungen. Mit der Software OpenFoam werden in der Analyse qualitative sowie quantitative Ergebnisse ersichtlich, sodass wirtschaftliche Handlungsempfehlungen und Optimierungsmöglichkeiten gegeben werden, die eine fachgerechte, effiziente Konstruktion bedingen.

Kontakt

Projekte zu entwickeln und zu fördern ist die Kernaufgabe unseres Ingenieurbüros aus Kiel. Unsere Kompetenzen bieten wir Ihnen neben den Bereichen Forschung, Entwicklung und Entwurf ebenso in weiteren Phasen der Projektentwicklung an und schaffen gemeinsam mit Ihnen ein hochwertiges maschinelles Produkt.

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