Lund, Jorrid
[Author]
;
Düster, Alexander
[Degree supervisor];
Abdel-Maksoud, Moustafa
[Degree supervisor]Technische Universität Hamburg,
Technische Universität Hamburg Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen
Partitioned fluid-structure interaction simulation of maritime applications
University thesis:
Dissertation, Technische Universität Hamburg, 2024
Footnote:
Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg, Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen
Description:
In this work, the benefits of employing the partitioned approach in fluid-structure interaction simulations are demonstrated in four different examples: Simulations of a floating offshore wind turbine and a wave energy converter are used to analyze dynamic effects and improve the structural design. A multilayered submersible mixer validates the simulations by assessing local strains, thrust, and torque. Finally, an anisotropic ship propeller made of carbon-reinforced polymer is optimized with an evolutionary algorithm based on coupled simulations concerning efficiency, thrust, and cavitation.
In dieser Arbeit wird der Nutzen des partitionierten Ansatzes für die Fluid-Struktur-Interaktionssimulation von maritimen Anwendungsfällen an vier verschiedenen Beispielen demonstriert: Die Simulationen einer schwimmenden Offshore-Windenergieanlage und eines Wellenergiekonverters werden genutzt, um dynamische Effekte zu analysieren und das Strukturdesign zu verbessern. Ein mehrschichtig aufgebautes flexibles Tauchrührwerk dient der Validierung der Simulation anhand von lokalen Dehnungen, Schub und Drehmoment. Am Ende wird ein anisotroper Schiffspropeller aus kohlefaserverstärktem Kunststoff basierend auf gekoppelten Simulationen in Bezug auf Effizienz, Schub und Kavitation mit einem evolutionären Algorithmus optimiert.