Energy Efficient & Environmently Friendly Offshore Service Vessels

Arbeidspakke 1 og 2 omfatter CFD-beregninger og fullskalatester. Målinger fra sjøprøver for Vard-fartøy er dokumentert og resultatene korrigert til standard kondisjoner. En rekke CFD beregninger er gjennomført, blant annet for sammenlikning med sjøprøve og modell tester. Sammenligninger med modellforsøk er gjort mot eksisterende modellforsøksdata for ren slepemostand, kun propell og kombinasjonen modell med propelldrift, alt med god overensstemmelse. For sistnevnte er det utviklet forbedret metode for effektivt å simulere skrog/propulsor interaksjon. Det er gjennomført CFD-beregninger for sammenligning mot modellforsøk fra et tidligere utført utviklingsprosjekt (fra 2007-2009) som var utfordrende å beregne den gangen på grunn av fyldig skrogform. Selv om resultatene nå viser bedre overnsstemmelse med CFD viser de nye beregningene at det fremdeles er en del avvik. Arbeidspakke 3 har i hovedsak omfattet modellforsøk for rulledemping og tilleggsmotstand i bølger. Rulledempingstester er utført med og uten slingrekjøler for å gi gode validerings-case for beregningsverktøy. Det samme gjelder tilleggsmostand i bølger hvor en systematisk studie er gjennomført for tre forskjellige baugdesign hvorav den ene er signifikant annerledes. Resultatene viser overaskende små forskjeller mellom alle tre skrogformene med tanke på tilleggsmotstand. CFD beregninger har blitt gjort for sammenligning med modellforsøk med god overenstemmelse. I arbeidspakke 4 er mye av aktivitetene knyttet til fartøys rullebevegelser og hvordan beregne effekten av rulledemping for på sikt å kunne lage beregningsverktøy for å kunne redusere rullebevegelser til fartøy. Det er også gjort en litteraturstudie av typiske grenseverdier for bevegelser ombord på et fartøy. Aktivitetene knyttet til beregninger av rulledempning med CFD verktøy er fullført og viser god sammenlikning med modellforsøk. En nyutviklet hybridkode (kombinasjon av viskøsog potensialteori) er testet mot rulle modellforsøkene (arbeidspakke 3). Overenstemmelsen er dessverre ikke tilfredsstillende per dato og videre arbeid for utvikling av metoden er nødvendig. Et fullskalafartøy er instrumentert for måling a skipsbevegelser bl.a. i den hensikt å kunne etterregne rullebevegelser. Pga svære lave rullebevegelser har dette vist seg vanskelig, så det avventes større rullebevegelser eller dedikerte manøvre for å få bedre data å jobbe med. Fullskalaresultatene har også blitt brukt til å teste ut en metodikk for å bruke skipet som bølgebøye. Arbeidet her viser lovende resultater. Generelt har utvikling av beregningsteknikker i prosjektet ført til effektivere beregningsmetoder som fører til mer og mer akseptable beregningstider fra et ingeniørmessig perspektiv. Numerical calculations have been made on 3 existing VARD vessels (OSV11, OSV12, VARD 3-05). MARINTEK compared roll damping calculated in VERES with decay analysis from model tests and found similar results. Different configurations of bilge keels have been tested on OSV11. Roll damping increase with the width of the bilge keel and the roll period is shifted for large bilge keels due to added mass effect (estimated using flat plat theory). An optimized shape of the bilge keel has been proposed (splitted in 3parts) to maximize the width along the hull taking into account dock constraint. Roll damping may be increased up to 30%. CFD simulations on 2D models were generated with and without bilge keels for OSV11. MARINTEK made a report giving some guidelines about how to compare alternative designs of OSV regarding seakeeping performance and an example of operability study will be made in VERES for the 3 vessels. Open water computations are performed with StarCCM+ for a ducted propeller model scale. Satisfactory agreement is achieved. A literature survey on motion criteria for quantitative sea keeping performance evaluation is performed. Roll decay simulations full scale by StarCCM+ is performed for OSV12 and Vard 305 as input to Marintek sea keeping evaluations. Significant work is performed on prediction of added resistance in waves by StarCCM+. The work includes simulation setup sensitivity analyses, comparison with model tests and comparison of various hull shapes. The work on vessel as a wave buoy is well under way and comparison will full scale measurements will start soon. Paper nummer 2 i prosjektet er produsert og akseptert av OMAE 2015 konferansen hvor det vil bli publisert. For øvrig har arbeidet i perioden siden forrige rapport bestått i fullføring av arbeid og rapporter i prosjektet

To get the total picture of the effectiveness of an OSV-vessel, four main areas of operation will be focused on: - Transit in real seastates - Towing or bollard pull missions - Survey missions - Zero speed operation in DP with use of various heavy equipm ent The effectiveness will be mapped for different types of vessels. (PSV, AHTS, Survey vessels, OSCV) To evaluate the effectiviness, four main R&D challenges will be adressed 1. Calm water resistance 2. System effieciency of hull and propeller in calm water 3. Added resistance and propulsion in a seaway 4. Operability Calculation methods, tools and procedures for evaluation of ship and propulsor characteristics will be developed by use of CFD. At the same time procedures for full scale testing will be developed. The above will provide the possibility to evaluate the four aspects of ship efficiency described above, giving the ship designer the necessary tools to design the most efficient ship given its operational profile. The calculation methods, tool s & procedures will be verfied by model- & full scale tests.