Skrogoptimering
Det er muligt at vurdere mange parametre ved hjælp af Computational Fluid Dynamics (CFD), og skrogoptimeringen kan hjælpes videre med detaljeret indsigt i flowkarakteristika.
Teknisk metode
CFD-programmet beregner et numerisk forsøg i slæbetanken, der svarer til et forsøg i FORCE Technologys fysiske slæbetank. Beregningerne sker i modelskala, og fuldskalaresultater opnås på basis af traditionelle skaleringsformler, som hvis data kom fra slæbetanken.
Vi bruger som standard state-of-the-art CFD-værktøjet StarCMM+ til vurdering af design og optimeringsmuligheder. Gennem løbende udvikling baseret på validering op mod resultater fra vores fysiske slæbetank er det muligt at beregne skrogets vandmodstand med mere end 95% nøjagtighed – det vil sige et særdeles realistisk estimat af vandmodstanden.
Optimeringsstrategier
Der anvendes typisk to optimeringsmetoder: den ene er en manuel, iterativ optimering, den anden er en parametrisk optimering ved hjælp af FRIENDSHIP Framework.Manuel, iterativ optimering
I den manuelle, iterative optimering, optimeres skrogformen i forhold til en begrænset række hastigheder og konditioner, for eksempel en kondition og to hastigheder eller omvendt. Optimeringen sker ved en række cykliske arbejdsgange.
Hver cyklus gentages 2-4 gange afhængigt af omfanget af optimeringen og vil typisk give en væsentlig reducering i modstanden og et godt flow omkring skibet.
Parametrisk optimering ved hjælp af CAESES
Mange skibe opererer ved et stort antal konditioner og hastigheder, hvilket gør en optimering baseret på en hastighed og en kondition mindre relevant eftersom skibet vil operere udenfor designparametrene en stor del af tiden og dermed bruge uforholdsmæssigt meget brændstof. Det er dog vanskeligt at have overblik over skibets driftstilstand ved flere lastekonditioner og hastigheder ved hjælp af en traditionel optimering som beskrevet ovenfor. Især når der samtidig skal tages hensyn til begrænsningerne i designet.
For at løse dette problem har vi anskaffet CAESES, som kan skabe et overblik over et stort antal skrogformer i en række konditioner og hastigheder og samtidig checke, at designets begrænsninger bliver overholdt.
Derudover kan CAESES beregne ændringer i skrogets form i forhold til en række designparametre, som er defineret af vores skibsingeniører, kombineret med sofistikerede optimeringsalgoritmer. Dette gør det muligt at automatisere optimeringsprocessen og giver mulighed for at teste et meget stort antal skrogformer indenfor givne grænser. Resultatet er en skrogform, der er svarer præcist til at operere inden for den driftsprofil, rederen har opgivet.
CFD-beregningerne udføres udenfor CAESES ved hjælp af et interface til StarCMM+, så CAESES beregner ændringer af skroget og registrerer designs.
Specielle flowstudier for design og ombygning af skibe
Som supplement til skrogoptimering med StarCMM+ kna vi også udføre specielle flowstudier med brug af RANS-baseret CFD
