Ein Verfahren zur Optimierung von aus Mehrkomponenten bestehenden Schiffsantrieben

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Mehrkomponentensysteme stellen eine zukunftsfähige Entwicklung aktueller Antriebssysteme für Schiffe dar. Ein erstes Design dieser Mehrkomponentensysteme ist verhältnismäßig schnell skizziert. Allerdings ist die Optimierung der einzelnen Komponenten bereits eine sehr anspruchsvolle und zeitintensive Aufgabe. Durch die Wechselwirkung mit anderen Komponenten und die notwendige Erweiterung des CFD-Systems erhöht sich die Komplexität und der Aufwand für die Optimierung der Gesamtsysteme erheblich. Für den vorliegenden Antrag wurde ein Verfahren zur Optimierung derartiger Systeme entworfen, welches am Beispiel eines Linearjets getestet wird. In einer ersten Phase wird das System aus Rotor und Stator unter Beibehaltung der anderen Komponenten optimiert. Dazu wird ein Panel-Verfahren sowie ein Optimierungs- und ein DACE-Werkzeug entwickelt und implementiert (DACE Design and Analysis of Computer Experiments). In einer zweiten Phase erfolgt die Optimierung von Düse und Nabe des Linearjets. Zur Evaluation der Gütekriterien wird hier ein kommerzielles CFD-Programmsystem eingesetzt und die Integration in die Umgebung der bereits implementierten Werkzeuge vorgenommen. Dies ermöglicht eine globale Iteration über die Designschritte, die im weiteren Projektverlauf durchgeführt wird. Das Ergebnis der globalen Iteration wird anhand eines realen Modells evaluiert. In einer Verlängerung des Projekts werden die Evaluationsergebnisse analysiert und alle Komponenten des Systems simultan optimiert. Ferner wird die Übertragbarkeit des Verfahrens auf andere aus Mehrkomponenten bestehende Schiffsantriebe sicher gestellt.