Virtauslaskenta ja hydrodynamiikka
Elomatic Marine optimoi virtauslaskennalla (CFD) aluksen kulkuvastuksen, propulsion, aerodynamiikan ja ilmavoitelun uudisrakennuksiin ja retrofitteihin.
Virtauslaskennan (CFD) avulla voit testata ja vertailla suunnitteluratkaisuja jo ennen kuin mitään rakennetaan. Se sopii niin uudisrakennuksen runkomuodon optimointiin, retrofit-muutosten arviointiin kuin savun leviämisen analysointiin matkustaja-aluksella, ja antaa tarkat, simulointiin perustuvat vastaukset nopeammin ja edullisemmin kuin fyysiset mallikokeet.
Käytämme virtauslaskentaa koko meriteollisuuden hydro- ja aerodynamiikan haasteissa ja työskentelemme telakoiden ja varustamoiden kanssa kaikissa vaiheissa varhaisesta konseptista lopullisen suunnitelman varmentamiseen.
Lyhyesti
- Virtauslaskenta vähentää fyysisten mallikokeiden tarvetta, koska suunnitteluvaihtoehtoja voi vertailla jo projektin alkuvaiheessa.
- Palvelumme kattavat hydrodynamiikan, aerodynamiikan, ilmavoitelun, propulsion suorituskyvyn ja turvallisuuteen liittyvät virtausanalyysit.
- Tuemme sekä uudisrakennuksia että retrofit-projekteja kaikissa alustyypeissä.
- Työkalujamme ovat muun muassa STAR-CCM+ ja FINFLO, joita hyödynnämme yli 50 vuoden kokemuksella meriteollisuudesta.
Hydrodynamiikka ja rungon suorituskyky
Käytämme virtauslaskentaa aluksen hydrodynaamisen suorituskyvyn analysointiin ja optimointiin kaikissa suunnitteluvaiheissa. Tavoitteena voi olla pienempi polttoaineenkulutus, parempi propulsion hyötysuhde tai runkoon tehtävän muutoksen arviointi.
Hydrodynamiikkatyömme kattaa:
- Kulkuvastuksen optimointi, esimerkiksi keulapaksunnoksen ja perän virtausratkaisujen avulla
- Propulsion suorituskyky: potkurit, peräsimet ja rungon lisäkkeet
- Ilmavoitelujärjestelmän optimointi ja validointi
- Evävakaimien ja muiden lisäkkeiden sekä niiden kohdistuksen vaikutusanalyysi
- Elogrid™-ratkaisun arviointi ohjauspotkurin tunnelissa: kulkuvastus ja sivutyöntövoima
- Ohjattavuuden ja merikelpoisuuden arviointi
Retrofiteissä virtauslaskennalla on helppo vertailla muutosvaihtoehtoja ja löytää tehokkain ratkaisu ennen fyysisiä muutoksia. Konseptivaiheessa vertailemme sillä eri runkomuotoja ja arvioimme käytettävyyttä varhain, ennen kuin yksityiskohtainen suunnittelu alkaa.
Aerodynamiikka, turvallisuus ja viihtyvyys
Mallimittakaavan tuulitunnelikokeet voidaan korvata täysimittaisilla virtaussimulaatioilla, jolloin saat tarkempaa tietoa ja parempia ratkaisuja ylärakenteiden suunnitteluun. Teemme aerodynaamisia simulaatioita sekä uudisrakennuksiin että retrofit-projekteihin.
Aerodynamiikan palvelumme sisältävät:
- Tuulikuormien laskenta työntökapasiteetin ja tuulirajojen arviointiin
- Pakokaasujen ja savun leviämisen analyysi, jotta pitoisuudet pysyvät turvarajoissa ulkokansilla
- Helikopterikannen tuuliolosuhteiden analyysi
- LNG:n tankkauksen vuototilanteiden simulointi
- Tuuliolosuhteiden mukavuuden ja turvallisuuden arviointi matkustaja- ja miehistötiloissa
- Kaasuvuototilanteiden simulointi muille vaihtoehtoisille polttoaineille (ammoniakki, metanoli, vety)
Milloin fyysisiä mallikokeita tarvitaan?
Virtauslaskenta ei korvaa mallikokeita täysin, mutta se vähentää huomattavasti tarvittavien fyysisten mallikokeiden määrää. Kun virtauslaskentaa käytetään jo konseptivaiheesta alkaen, fyysisiä mallikokeita tarvitaan yleensä vain lopulliselle suunnitelmalle. Näin kehitysaika lyhenee ja projektin kokonaiskustannukset pienenevät.
Usein kysytyt kysymykset
Virtauslaskenta (CFD) on simulointimenetelmä, joka laskee, miten nesteet ja kaasut, eli vesi ja ilma, vaikuttavat aluksen runkoon ja ylärakenteisiin. Laivasuunnittelussa sitä käytetään kulkuvastuksen, propulsion, aerodynamiikan ja turvallisuuteen liittyvän virtauksen optimointiin. Virtauslaskennalla eri suunnitteluvaihtoehdot voidaan arvioida nopeasti ilman fyysisiä prototyyppejä.
Virtauslaskenta on yhtä hyödyllistä retrofiteissä. Käytämme sitä säännöllisesti arvioidaksemme, miten runkoon, lisäkkeisiin, ilmavoitelun asennuksiin ja ylärakenteisiin tehdyt muutokset vaikuttavat olemassa oleviin aluksiin. Retrofiteissä lähtökohtana on tarkka 3D-geometria, joka saadaan usein laserskannauksella.
Kun kokeneet asiantuntijat käyttävät nykyaikaisia virtauslaskentatyökaluja, tulokset vastaavat mallikoedataa niin hyvin, että niiden pohjalta voi tehdä luotettavia suunnittelupäätöksiä. Lopulliselle suunnitelmalle teemme silti fyysiset mallikokeet varmistukseksi. Yhdessä virtauslaskenta ja mallikokeet antavat parhaan yhdistelmän nopeutta, kustannustehokkuutta ja tarkkuutta.
Käytämme meriteollisuuden virtauslaskennassa muun muassa STAR-CCM+- ja FINFLO-ohjelmistoja, joita täydentävät NAPA ja muut laivasuunnittelun työkalut. Työkalun valinta riippuu analyysin tyypistä: hydrodynamiikka, aerodynamiikka vai kytketyt simulaatiot.
Se riippuu analyysin monimutkaisuudesta. Retrofitin arviointiin keskittyvä kulkuvastus- tai aerodynamiikkaselvitys voi kestää muutaman viikon. Konseptivaiheen täysi hydrodynaaminen optimointi, joka kattaa useita runkomuotovaihtoehtoja, kestää yleensä useita kuukausia. Keskustelemme mielellämme aikatauluista juuri sinun projektissasi.
Valmiina parantamaan aluksesi suorituskykyä?
Kerro, minkä parissa työskentelet, niin hahmottelemme, mitä virtauslaskenta voi kertoa sinulle.
