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. 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 met een CFD berekening

 

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 (in dit geval een longliner) heeft VICUSdt bijvoorbeeld een rompvorm optimalisatiestudie uitgevoerd.

 

 

Bekijk de CFD optimalisatiestudies visserij schip business case

 

 

Optimaliseer de bulbsteven met een CFD berekening

 

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

 

De bulbsteven optimaliseren met behulp van Computational Fluid Dynamics, waarom eigenlijk? 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 een green retrofit project voor drie multipurpose schepen wordt een brandstofbesparing en CO2-reductie verwacht van 25 procent. VICUSdt heeft hierbij onder andere een nieuwe bulbsteven ontworpen.

 

 

Bekijk de green retrofit multipurpose schip business case

 

 

Optimaliseer de appendages met een CFD berekening

 

Normaal gesproken wordt de rompvorm met behulp van een CFD berekening geoptimaliseerd voor minimale weerstand, maar vaak worden de appendages (denk aan een scheepsschroef, scheepsroer en straalbuis) hierbij 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.

 

Een business case die wij graag onder uw aandacht brengen is de Scheepsschroef business case voor twee binnenvaart tankers. Tijdens de proefvaarten bleek dat de verwachtingen qua snelheid, brandstofverbruik, geluid en trillingen werden overtroffen.

 

 

Bekijk de scheepsschroef binnenvaart tanker business case

 

 

Optimaliseer de trim met een CFD berekening

 

Beter varen kan zijn: een constant en betrouwbaar vaarschema, 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 efficiënt en 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 drie LPG tankers heeft VICUSdt bijvoorbeeld een trim optimalisatie uitgevoerd. Voor het berekenen van de optimale trim heeft VICUSdt hierbij rekening gehouden met verschillende factoren. Deze zijn onder anderen 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.

 

 

Maak een afspraak | Neem contact op