Umfassende CFD-Simulation für die Konstruktion von Schiffen: ein Überblick von Milovan Peric

Die numerische Strömungsmechanik (CFD) wird in der Schiffskonstruktion immer häufiger eingesetzt. Im Allgemeinen wird CFD im Modellmaßstab durchgeführt, um sie mit den Validierungsdaten von Testtanks zu vergleichen. Die Übertragung von Ergebnissen im Modellmaßstab auf den Originalmaßstab ist jedoch schwierig, da die Reynolds-Zahlenskalierung nicht berücksichtigt wird. Dies bedeutet, dass ein optimaler Entwurf im Modellmaßstab oft nicht den Anforderungen im Originalmaßstab entspricht. Auch die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Schiffskomponenten unterschiedlichen Maßstabs, wie z.B. dem Zusammenspiel von Rumpf und Propeller oder Energiesparvorrichtungen, ist im Modellmaßstab nicht einfach. 

In diesem White Paper untersucht Professor Milovan Peric einige häufig geäußerte Vorbehalte gegenüber einer umfassenden Nutzung von CFD und empfiehlt eine maßstäbliche Analyse von Schiffskonstruktionen unter realistischen Betriebsbedingungen. Das White Paper beleuchtet die Auswirkungen der Reynolds-Zahlenskalierung sowie die Anforderungen an die Berechnungsnetze und zeigt Beispiele von CFD-Simulationen im Originalmaßstab für komplexe Fälle. In vielen Fällen ist eine maßstäbliche Simulation genauer und zuverlässiger als Alternativen und führt zu einem besseren Verständnis der Konstruktionsleistung.