Hendrik Haase, Dipl.-Ing. Jan Philip Soproni, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Tech-nische Universität Hamburg-Harburg
Die sich um ein Gleitboot ausbildende Strömung ist durch starke Nichtlinearitäten geprägt. Diese müssen für eine möglichst genaue Berechnung der auf das Boot wirkenden Kräfte berücksichtigt werden und betreffen unter anderem brechende Wellen und die im Allgemeinen starke Verformung der freien Wasseroberfläche. Da die benetzte Fläche des Bootes sich bei Veränderung der Schwimmlage oder durch den Einfluss von Wellen stark ändert, ist das Bewegungsverhalten des Bootes ebenfalls nichtlinear. Die 2D+t-Theorie stellt in Verbindung mit einer Randelementmethode einen geeigneten Ansatz dar, der einerseits die genannten Nichtlinearitäten berücksichtigt und andererseits gegenüber sonst gebräuchlichen dreidimensionalen Finite-Volumen-Verfahren besonders effizient ist. In der vorliegenden Arbeit wird ein prismatisches Gleitboot in Wellen mit Hilfe der 2D+t-Methode untersucht. Dabei werden die auftretenden Kräfte und Beschleunigungen ermittelt und an Modellversuchen validiert. Zur Berücksichtigung von dreidimensionalen Effekten, welche die 2D+t-Theorie nicht erfasst, werden Korrekturen vorgestellt und deren Einfluss auf die Ergebnisse gezeigt.
Hendrik Haase, Dipl.-Ing. Jan Philip Soproni, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Tech-nische Universität Hamburg-Harburg
The flow around a planing boat is strongly influenced by non-linearities. These have to be taken into account for accurate calculations of the forces acting on the boat. The non-linearities include breaking waves and in general strong deformations of the free surface. Furthermore the wetted surface area of the boat can change significantly when the boat travels in a seaway or when trim and / or sinkage change. Therefore the dynamic behavior of the boat is also strongly non-linear. The 2D+t theory based on a boundary element method is a suitable approach, which accounts for the mentioned non-linearities and is also very efficient when compared to common finite volume methods. In this paper a 2D+t method is used to investigate the motion behavior of a prismatic planing boat in head waves. The calculated forces and accelerations are validated by experimental data. A correction of three-dimensional effects, which are not captured by the 2D+t method, is applied and the influences of the correction on the results are investigated.