Greitsch, Lars
[Author]
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Krüger, Stefan
[Other];
Abdel-Maksoud, Moustafa
[Other];
Rung, Thomas
[Other]Technische Universität Hamburg-Harburg Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit
Entwicklung eines Entwurfsverfahrens für Schiffsruder auf der Basis statistischer Betriebsprofile
- [Elektronische Ressource]
Description:
Anhand des untersuchten Beispielschiffs wird deutlich, dass die Definition des Entwurfspunktes, auf den sich üblicherweise alle Entwurfs- und Optimierungsstrategien fokussieren, sich im späteren Betriebsalltag im Vergleich zum auftretenden mittleren Betriebszustand nicht bestätigt. Damit weichen auch die aus dem Entwurfszustand abgeleiteten Annahmen in ähnlicher Weise von der Realität ab. Die auf dieser Basis erstellte Entwurfsvariante ist wie belegt im Hinblick auf den späteren Betrieb suboptimal. Die Möglichkeit der Ableitung der Entwurfseingangsgrößen aus der statistischen Betrachtung des später zu erwartenden Schiffsbetriebs ist gegeben. Die Berechnungen für das untersuchte Beispielschiff zeigen, dass dies für den Entwurfsaspekt Ruder gelingt. Voraussetzung dafür ist die Berücksichtigung aller relevanten Einflussgrößen auf Propellerstrahl und Ruderbewegung. Hierzu ist eine konsequente Abbildung des Gesamtsystems im Sinne des manövrierenden Schiffs zweifellos der Ziel führende Weg.
A new design procedure for ship rudders based on operational profiles will be presented. Main objective of the procedure is the reduction of rudder cavitation. The procedure mainly consists of the parts evaluation and optimization. The evaluation is carried out by calculating a frequency distribution of possible cavitation on the rudder blade surface. This leads to a quantification of the cavitation hazard and a localization of critical zones based on the complete operational profile. The subsequent rudder shape optimisation is carried out by calculating the distribution of mean pressure values on the rudder surface. Based on the pressure distribution alongside horizontal sections the optimization of the profile sections is shown by use of the Profile Theory. Input parameters for the optimization are determined by a new method of equivalent flow in order to consider the inhomogeneity of the slipstream. The capability of the rudder design procedure is shown on the basis of full scale observations.