CFD berekening

CFD staat voor Computational Fluid Dynamics. Dit is een techniek waarmee de hydrodynamische prestatie van een schip nauwkeurig kan worden geanalyseerd. Hierbij wordt de stroming en weerstand berekend om te zien welke verbeteringen er gedaan kunnen worden. Onze partner VICUSdt is gespecialiseerd in het verrichten van een CFD berekening in stilstaand water of op zee. Het bedrijf richt zich op de sectoren marine, zeevaart, offshore, binnenvaart, baggerij, visserij en de mega jachtbouw. Wat zijn de belangrijkste gebieden van een schip waar optimalisatie mogelijk is?

 

Optimaliseer de rompvorm

 

Naast een zuinige motor, een schone brandstof strategie en slimme Energie Management Systemen, worden er door veel rederijen hard gewerkt aan zuinige schepen door een rompvorm te ontwikkelen (of te optimaliseren) die minder weerstand ondervindt op zee. Een CFD berekening kan daar goed bij van pas komen.

 

Met behulp van Computational Fluid Dynamics (CFD) software kan worden bestudeerd hoe de waterstromen langs de romp lopen op weg naar het achterschip. Doordat de beschikbare rekenkracht van computers alsmaar toenemend, kan VICUSdt met haar CFD simulatietool de waterstromen zeer nauwkeurig in beeld brengen.

 

Voor onder andere een nieuw te ontwerpen visserij schip heeft VICUSdt een rompvorm optimalisatiestudie uitgevoerd.

 

 

Bekijk de CFD optimalisatiestudies visserij schip business case

 

 

Optimaliseer de bulbsteven

 

Niet alleen de rompvorm kan worden geoptimaliseerd, ook de bulbsteven (ook wel de bulb genoemd) kan met behulp van een CFD berekening een grote rendementsverbetering ondergaan.

 

De functie van het torpedovormig onderdeel van de boeg is dat het automatisch moet zorgen voor een vermindering van de golfweerstand. De praktijk leert dat dit niet altijd het geval is. Zo kan er in veel gevallen op gebied van rendement een hoop winst worden behaald.

 

Met de CFD simulatietool van VICUSdt kan de bulbsteven dusdanig worden geoptimaliseerd dat het schip minder vermogen en dus minder brandstof nodig heeft om een bepaalde snelheid te bereiken. Daarnaast is het zo dat, na een CFD berekening, bij hetzelfde vermogen zelfs in veel gevallen een iets hogere snelheid kan worden bereikt.

 

Voor onder andere drie multipurpose schepen heeft VICUSdt een nieuwe bulbsteven ontworpen. Voor dit green retrofit project wordt een brandstofbesparing en CO2-reductie verwacht van 25 procent.

 

 

Bekijk de green retrofit multipurpose schip business case

 

 

Optimaliseer de appendages

 

Vaak worden bij het optimaliseren van de rompvorm van het schip, de appendages (denk aan een scheepsschroef, scheepsroer en straalbuis) niet meegenomen. Een gemiste kans, zo denken wij, want de appendages kunnen worden uitgelijnd in de stroming, zodat ook zij zo min mogelijk weerstand geven.

 

VICUSdt begrijpt dat maar al te goed en heeft haar CFD simulatietool dan ook zo ontwikkeld dat ook uw appendages kunnen worden uitgelijnd middels een CFD berekening. Bekijk een CFD simulatie van een contra-roterende propeller of van een roer en propeller en krijg inzicht in één van de belangrijkste gebieden waar optimalisatie mogelijk is.

 

Voor onder andere een nieuw te ontwerpen binnenvaarttanker hebben wij CFD geoptimaliseerde scheepsschroeven en straalbuizen mogen ontwerpen en leveren.

 

 

Bekijk de scheepsschroeven en straalbuizen binnenvaart tanker business case

 

 

Optimaliseer de trim

 

Beter varen kan zijn: een constant en betrouwbaar schema varen, het aanpassen van de snelheid aan de waterdiepte, het tijdig schoonmaken/ polijsten van de scheepsschroef, maar dit kan ook een trim optimalisatie betekenen. Dit laatste kan VICUSdt met behulp van haar geavanceerde CFD simulatietool eenvoudig uitvoeren.

 

Normaal gesproken vertrimt een schip om het zwaartepunt van de waterlijn. Omdat de scheepsvorm achter vaak voller is dan voor, ligt dit punt meestal achter de halve lengte tussen de loodlijnen. Uitgebreide studies hebben aangetoond dat de juiste trim sterk van invloed is op de romp weerstand en dus op het benodigde voorstuwingsvermogen. Aangezien het optimum verschilt per snelheid en diepgang is een uitgebreide analyse noodzakelijk om dit inzichtelijk te krijgen. Een uitdagende klus, waar CFD berekeningen een goed hulpmiddel voor zijn.

 

Voor onder andere drie LPG tankers heeft VICUSdt een trim optimalisatie uitgevoerd. Hierbij heeft VICUSdt rekening gehouden met verschillende factoren, waaronder de belastingraad, het vaargebied en de specifieke eigenschappen van de schepen. De trim optimalisatie heeft geleid tot een aantoonbare besparing op de brandstofkosten.

 

 

Bekijk de trim optimalisatie LPG tanker business case

 

 

 

Wij helpen u graag verder

 

Heeft u een vraag of wilt u vrijblijvend advies? Neem gerust contact met ons op of bekijk onze blogpagina en pagina met business cases.

 

 

Over Berger Maritiem | Neem contact op