Experimentelle Untersuchung der Ventilation von Tragflügeln im Bereich einer freien Oberfläche

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bettar Ould El Moctar; Dr. Khadijeh Mohri
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik ; Energieverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543184995

Als Reaktion auf die Klima- und Energierahmenziele 2030 der Europäischen Kommission sehen die europäischen Pläne für den Ausbau der Offshore-Windkapazitäten eine Zunahme der Windparks in den kommenden Jahren vor. Dies erfordert auch den Einsatz von Hilfsschiffen, die verschiedene Arbeiten wie die Installation von Windturbinen, Inspektionen usw. durchführen. Die Belüftung von Propellern, d. h. das Ansaugen von Luft von der freien Wasseroberfläche, die mit den für diese Schiffe zu erwartenden Betriebsbedingungen verbunden ist, kann ernsthafte Probleme aufwerfen, wie z. B. schädliche dynamische Belastungen der Propeller- und Wellenlager, Verringerung des Propellerschubs und Beeinträchtigung der Schiffsstabilität. Unser Verständnis des genauen Mechanismus der Belüftung in diesen Szenarien ist unklar, und es werden zunehmend neue numerische Verfahren entwickelt, um die Untersuchung zu unterstützen. Wir schlagen vor, quantitative Experimente zur Belüftung unter Verwendung von an der Oberfläche durchdringenden und eingetauchten Tragflügeln durchzuführen, um den Mechanismus der Belüftung zu ermitteln und wertvolle Daten zur Validierung numerischer Modelle zu liefern. Das eingetauchte Tragflächenprofil stellt die Belüftung an eingetauchten Propellern angemessen dar, wie sie im Schiffsproblem vorkommen würde, und vereinfacht die zu untersuchenden belüftenden Strömungsfelder erheblich. Die quantitativen Messungen umfassen zwei Aspekte, nämlich die Messung der belüfteten Luft (Leerraumanteil) und die Messung des dreidimensionalen Strömungsfeldes (Geschwindigkeit), in dem die Belüftung stattfindet, unter Verwendung tomographischer Techniken. Dies würde es ermöglichen, volumetrische Informationen aus Experimenten zu erhalten, die zu einem besseren Verständnis dieses Phänomens und zur Validierung der entstehenden numerischen Arbeiten beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Jens Neugebauer, Ph.D.