Tilbake til søkeresultatene

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2

Flexible propulsors for marine applications

Alternativ tittel: Fleksible propulsors for marine applikasjoner

Tildelt: kr 11,5 mill.

Prosjektet har oppnådd flere av de opprinnelige målene. Spesielt vellykket fra et vitenskapelig synspunkt var testene med modellskala propeller laget av resin uten forsterkninger. Resultatene ble gjort offentlig tilgjengelig, og de har ofte blitt sitert av andre forskere siden de ble publisert. Minst to oppfølgingsprosjekter er knyttet til disse testene. Resultatene fra testene med resinpropellene ble brukt til å validere simuleringene som ble utført ved å koble en CFD og en FEM -kommersiell kode. De numeriske resultatene stemte bra overens med eksperimentene ved bruk av standardmetoder og parametere for begge kodene. Selv om bladmaterialet var homogent og isotropt, ble co-simulering av væsker og strukturer validert for propeller. Utviklingen av IGA-BEM-koden nådde det stadiet hvor de første beregningene på testtilfeller som ble funnet i litteraturen ble utført og ga lovende resultater. På grunn av mangel på tid var det ikke mulig å validere koden mot dataene som er produsert av prosjektet selv. En annen aktivitet som viste seg å være veldig vellykket var byggingen av en prototype blad i full skala. Bladet ble bygget og tørketestet for å vise at det under lasting deformerte som forventet. Det ble sjekket om materialet reagerte på en slik måte at det ville jevne ut lastvariasjonene som er forbundet med driften av marine thrustere. Utformingen av bladet ble utført på en systematisk måte som viser hvilke strategier designere kan bruke for å lage propeller i kompositt materialer. Sammen med det fysiske bladet ble det produsert en numerisk modell av bladet. Modellen ble brukt til å utføre simuleringer ved hjelp av den samme strategien som viste seg å være vellykket for resinbladene. I dette tilfellet ble det imidlertid oppdaget flere vanskeligheter, spesielt når dynamiske simuleringer ble utført, som viser at det fortsatt er rom for forbedringer av de numeriske verktøyene og at skreddersydde eksperimenter er nødvendige for å validere beregningsmodellene i u-stasjonær bevegelse.

The project produced some high quality result in the field of flexible propulsors. Especially the tests with flexible isotropic blades proved to be very successful. Numerical computation with fluid dynamic interaction were extensively adopted and their potential and drawbacks assessed. The ground work for new numerical methods to be adopted in the field was laid. A prototype blade showing the achievements by the projects in terms of design methods was made.

The project tackles the topic of hydroelasticity, both static and dynamic, of azimuthing thrusters with the ultimate goal of improving their performances and reliability. The project comprises experimental work, numerical simulations and design strategies development. The topic of hydroelasticity of azimuthing thrustets has never been addressed in a systematic way in research. The project aims at building such a systematic approach to the topic by: 1) Create a sufficient amount of experimental data in model scale in order to provide validation material for numerical simulations of the hydroelastic response of azimuthing thrusters 2) Develop reliable state of the art numerical models to study the problem and validate them against the experiments 3) Apply the numerical models to the design of thrusters that have their elasticity taken into account at the design stage with the goal of improving their performances. 4) Develop strategies to mitigate the effect of the vibrations that the thrusters must undergo when exposed to dynamic excitation with the goal of improving their reliability. The project is expected to have a large impact both on applied research and industry; in fact, the project will provide the research community with experimental data which is lacking in literature and the industry with methods to include the hydroelastic response of azimuthing thrusters during the design stage. It is believed that the project can play a role in improving the safety of ship operations by improving azimuthing thrusters reliability and in making shipping greener by reducing the fuel consumption.

Budsjettformål:

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2