Jan Philip Soproni, Hendrik Haase, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg; Dr.-Ing. Dietrich Wittekind,DW-ShipConsult, Schwentinental
Im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens „OptiGleit“ kooperieren die DW-ShipConsult GmbH, die Marine- und Faserverbundtechnik GmbH & Co. KG (MFH) und die Technische Universität Hamburg-Harburg bei der Weiterentwicklung von Gleitbooten nach dem parametric fast hull (pfh)-Konzept. Da der Widerstand und damit die Leistungsprognose von Gleitbooten stark abhängig von der dynamischen Tauch- und Trimmlage sind, werden im Hinblick auf die Bestimmung der dynamischen Schwimmlage hohe Anforderungen an die Genauigkeit des zu verwendenden Rechenverfahrens gestellt. Moderne Rechenverfahren für viskose Strömung sind durchaus in der Lage, diese Anforderungen zu erfüllen, für die Optimierung einer Gleitboot-Geometrie erfordern sie jedoch einen hohen Rechenaufwand. In dem Vortrag wird eine effiziente, auf der Potentialtheorie basierende 2D+t Rechenmethode für die Bestimmung der Umströmung von Gleitbooten vorgestellt. Es wird gezeigt, dass mit dieser Methode neben der starken Verformung der freien Oberfläche auch nicht-lineare Kraftanteile berücksichtigt werden können. Zudem werden geeignete Erweiterungen der Methode zur Berücksichtigung von dreidimensionalen Effekten erläutert. Die Verifizierung und Validierung der Methode erfolgt mit Hilfe von analytischen Ansätzen und experimentellen Daten.
The collaborative research project “OptiGleit” between DW-ShipConsult GmbH , Marine and Composite Technology GmbH & Co. KG (MFH) and Hamburg University of Technology focuses on the further development of planing hulls based on the parametric fast hull (pfh) concept. Since the resistance and thus the speed power performance of planing hulls are highly dependent on the dynamic sinkage and trim conditions, the applied numerical method must be able to meet high demands on the accuracy of the calculated dynamic floating position. Modern computational methods for viscous flow are indeed able to meet this requirement, but are mostly too time consuming for the optimisation of a planing hull. In this paper an efficient 2D+t method, based on the potential flow theory, for calculating the flow around planing hulls is presented. The method is able to calculate strong deformations of the free surface and non-linear force components. Special treatment to consider three-dimensional effects will be shown. The verification and validation of the method is carried out using analytical approaches and experimental results.