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Akronym
NotoS-AeoluS
Projekt Titel
Nicht-konventionelle Optimierung des Windkanals zur Untersuchung turbulenter Nachläufe von Schiffen und Offshore-Strukturen
Förderkennzeichen
03SX600D
Funding code
945.02-946
Startdatum
October 1, 2023
Enddatum
September 30, 2026
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Institut
Projektleitung
Co-Projektleitung
Rubino, Ginevra
Ein reibungsloser Offshore-Betrieb bei gleichbleibendem Wetter ist in der Realität eher die Ausnahme. Das
Wetter hat einen großen Einfluss darauf, wie und ob Operationen durchgeführt werden können. Ein sich
ständig ändernder Faktor ist der Wind in Form von Windböen. Diese stellen eine Herausforderung für alle
Arten von Operationen dar, sei es das einfache Segeln, das Kranen oder komplexere Operationen wie die
Installation von Windenergieanlagen. Die bisher genutzten Methoden sind nur für konstante
Windgeschwindigkeiten und -richtungen anwendbar.
Die verfügbaren instationären Berechnungsmethoden sind für den Einsatz in der industriellen Praxis zu
aufwendig. Daher sollen für verschiedene instationäre Fälle Vorhersagemethoden entwickelt werden,
welche auf stationären Berechnungsverfahren basieren. Dabei stehen Windböen im Fokus.
Es werden drei Schiffe und eine Plattform untersucht, um verschiedene Aspekte des Offshore-Betriebs
abzudecken. Die experimentellen Untersuchungen bilden die Validierungsbasis für die numerischen
Untersuchungen, welche wiederum als Grundlage für Vorhersagemethoden von Windlasten und die
Beschreibung der Strömung um Aufbauten dienen. In den experimentellen Untersuchungen werden die
Modelle unter verschiedenen Umweltbedingungen untersucht. Die Grenzschicht wird entsprechend den
Bedingungen des untersuchten Schiffstyps angepasst. Zusätzlich zu den Lasten werden der Nachlauf der
Modelle und eine evtl. Abgasausbreitung erfasst. Die instationären Berechnungsmethoden werden anhand
der Versuchsergebnisse validiert.
Basierend auf den experimentellen und numerischen Ergebnissen werden Vorhersagemethoden entwickelt,
welche zur Abschätzung der instationären Windlasten aus stationären Strömungssimulationen verwendet
werden können. Dabei liegt das Augenmerk u.a. auf Aspekten wie Maßstabseffekte, Übertragung der
Modellversuchsergebisse auf die Großausführung und Generierung von Böen und Grenzschichtprofilen im
Windkanal
Wetter hat einen großen Einfluss darauf, wie und ob Operationen durchgeführt werden können. Ein sich
ständig ändernder Faktor ist der Wind in Form von Windböen. Diese stellen eine Herausforderung für alle
Arten von Operationen dar, sei es das einfache Segeln, das Kranen oder komplexere Operationen wie die
Installation von Windenergieanlagen. Die bisher genutzten Methoden sind nur für konstante
Windgeschwindigkeiten und -richtungen anwendbar.
Die verfügbaren instationären Berechnungsmethoden sind für den Einsatz in der industriellen Praxis zu
aufwendig. Daher sollen für verschiedene instationäre Fälle Vorhersagemethoden entwickelt werden,
welche auf stationären Berechnungsverfahren basieren. Dabei stehen Windböen im Fokus.
Es werden drei Schiffe und eine Plattform untersucht, um verschiedene Aspekte des Offshore-Betriebs
abzudecken. Die experimentellen Untersuchungen bilden die Validierungsbasis für die numerischen
Untersuchungen, welche wiederum als Grundlage für Vorhersagemethoden von Windlasten und die
Beschreibung der Strömung um Aufbauten dienen. In den experimentellen Untersuchungen werden die
Modelle unter verschiedenen Umweltbedingungen untersucht. Die Grenzschicht wird entsprechend den
Bedingungen des untersuchten Schiffstyps angepasst. Zusätzlich zu den Lasten werden der Nachlauf der
Modelle und eine evtl. Abgasausbreitung erfasst. Die instationären Berechnungsmethoden werden anhand
der Versuchsergebnisse validiert.
Basierend auf den experimentellen und numerischen Ergebnissen werden Vorhersagemethoden entwickelt,
welche zur Abschätzung der instationären Windlasten aus stationären Strömungssimulationen verwendet
werden können. Dabei liegt das Augenmerk u.a. auf Aspekten wie Maßstabseffekte, Übertragung der
Modellversuchsergebisse auf die Großausführung und Generierung von Böen und Grenzschichtprofilen im
Windkanal