Simuatie: voordelen van windondersteunde voortstuwing
Cape Horn Engineering heeft een simulatieworkflow ontwikkeld om de efficiëntie van verschillende windondersteunde voortstuwingsapparatuur (WASP) te vergelijken, rekening houdend met het type en de grootte van het vaartuig waarop ze zijn geïnstalleerd.
Het bedrijf is gespecialiseerd in computationele vloeistofdynamica (CFD) en zegt dat het het ontwerp van composietvaartuigen zoals racejachten en motorboten, evenals structuren voor hernieuwbare energie, kan optimaliseren met zijn simulatietechnieken.
“De simulaties houden rekening met de belangrijkste effecten van het toevoegen van vleugels, Flettner-rotors of elk ander type windaangedreven apparaat aan het schip”, zegt het bedrijf. “Zowel de waterstroom die de romp ervaart bij een bepaalde snelheid van het vaartuig als de luchtstroom die wordt ervaren door de bovenzijden van de romp, de bovenbouw en de WASP-apparaten, bij een bepaalde windsnelheid en richting, worden simultaan gemodelleerd in één enkele simulatie.
“In de simulaties vaart het schip met constante snelheid en een actuatorschijf modelleert het effect van de schroef. Afhankelijk van de weerstand van het vaartuig en de hoeveelheid stuwkracht die door de WASP-apparaten wordt gegenereerd, bepaalt het actuator- of virtuele schijfmodel het propellertoerental en het propellerkoppel en dus het geleverde vermogen.”
Kaap Hoorn presenteerde een studie waarin drie specifieke configuraties worden vergeleken: de eerste zonder WASP-apparaten; de tweede met twee solide vleugelopstellingen; en de derde met twee Flettner-rotors in plaats van massieve vleugels.
”Het doel van de studie is niet om een kwantitatieve vergelijking te geven en de verdiensten van het ene type apparaat boven het andere te laten zien, maar meer om de mogelijkheden van de ontwikkelde simulatie-opstelling te demonstreren om verschillende soorten WASP-apparaten te vergelijken met een zeer nauwkeurige alles- in-één 6-DOF hydrodynamische en aerodynamische simulatie”, aldus Kaap Hoorn.