Das MMG Re-Design-Programm

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1 Das MMG Re-Design-Prgramm Dipl.-Ing Rbert Pfannenschmidt Frschung & Innvatin Prpulsinstherie / CFD Dr.-Ing. Lars Greitsch Head f Research & Innvatin Hydrdynamic Prpeller Design Hanse Sail Business Frum

2 Übersicht Slw Steaming Betriebsbedingungen Optimale Geschwindigkeit Maximale Geschwindigkeit Prpellerauslegung Entwurfsbasis Hauptabmessungen Flügelentwurf Prpellernachrüstung Erster Retrfit -Fall Piltprjekt Hyundai 13100TEU Ausblick Hanse Sail Business Frum

3 Slw Steaming Betriebsbedingungen Betrieb nach 2009: breitbandiger Betrieb starke Abweichungen vm ursprünglichen Betriebspunkt Knsequenzen: Mdellversuche müssen größeren Geschwindigkeitsbereich abdecken Der Entwurfspunkt muss realitätsnaher definiert werden Verwendung vn Betriebsprfilen Quelle: MMG Hanse Sail Business Frum

4 Slw Steaming maximale Geschwindigkeit Surce: MMG Hanse Sail Business Frum

5 Slw Steaming Optimale Geschwindigkeit 15,3 kts Beispiel: CV 5000 TEU v s,min = 12,5 kn v s,max = 25,0 kn Passage = NM Quelle: Gudehus, Schiff und Hafen, May ,7 kts Hanse Sail Business Frum

6 Prpellerauslegung Entwurfsbasis Schiffswiderstand Der Geschwindigkeitsbereich vn Interesse ist nicht abgedeckt durch die Mdellversuche mit Original-knfiguratin u. U. grße Unterschiede der Widerstandsergebnisse im Vergleich der verwendeten Verfahren Extraplatin verfälscht das Ergebnis Hanse Sail Business Frum

7 Prpellerauslegung Entwurfsbasis Verbesserung vn Berechnungen / Vrhersagen Bsp.: numerischer Prpulsinsversuch Quelle: MMG Hanse Sail Business Frum

8 Prpellerauslegung Flügelentwurf Prpulsin Definitin der Auslegungsbasis Festigkeit Kavitatin Hanse Sail Business Frum

9 Prpellerauslegung Flügelentwurf Hauptdaten Schiff Hinterschiffsfrm Hauptmaschine Betriebsprfil Prpellerhauptabmessungen Prpulsinsdaten Nachstrmfeld Vibratinsanfrderungen Geschwindigkeits- Prgnsen finale Prpulsinsversuche Finaler Flügelentwurf Wellenabmessungen Knstruktin Finaler Entwurf / Knstruktin Vertragsunterzeichnung Hanse Sail Business Frum

10 Prpeller Re-Design Erster Retrfit Fall Entwurf / Retrfit nach gleichem Spezifikatinspunkt: 4800TEU Cntainerschiff MAN S-Type (N = 78 U/min) Austausch der Prpeller bereits auf Bauwerft Original MMG Entwurf D Durchmesser [mm] Flügelzahl[-] 5 5 ETAO maximum abt. 0,72 abt. 0,78 ETAO bei 22kts [%] 0,672 0,728 5,6 ETAD bei 22kts [%] 0,756 0,828 7,2 Leistung bei 22kts [kw] (8,6%) Geschwindigkeit NCR [kts] 22,1 22,66 0,56 Vergleichende Prbefahrten ergaben Unterschiede vn ca. 10% im Leistungsbedarf. Hanse Sail Business Frum

11 Prpeller Re-Design Piltprjekt Hyundai 13100TEU Berechnung des Schiffswiderstands: Verfahren E4-Kelvin Rumpf: 450 Panele Wasserberfläche: 4750 Panele E4-Kelvin (TUHH) Reibungslinie nach ITTC 57 Auswertung nach Frude Hanse Sail Business Frum

12 Prpeller Re-Design Piltprjekt Hyundai 13100TEU Prpeller Re-Design MMG ESCAP Bugwulstptimierung (FutureShip) Vrteile: Wirkungsgradgewinn 7%-10% durch Prpeller Re-Design zusätzlich 1,5-2% durch ESCAP Quelle: SVA Hanse Sail Business Frum

13 Piltprjekt Umrüstung Hyundai 13100TEU Prjektstart 10/2012 Berechnung vn Widerstand und Nachstrm bei geringen Schiffsgeschwindigkeiten (TUHH) Bugwulstmdifikatin (FutureShip) Prpellerentwurf Flssenkappenentwurf Fertigungsbeginn 5/2013 Mdellbau Einfrmen Guss Bearbeitung Mntage des 1. Prpellers 11/2013 Mdellversuche 4/2013 Mdellfertigung Widerstandsmessung (Vergleich Bugwülste) Prpulsin (Vergleich Prpeller) Ablieferung des 1. Prpellers 9/2013 Hanse Sail Business Frum

14 Piltprjekt Ergebnisse bereits 7 Schiffe der Serie umgerüstet ein weiteres Schiff in Vrbereitung Prpeller-Wellen-Anpassung nach neuem MMG Verfahren Mdellversuchsergebnisse bis dat übererfüllt 24t Treibstffeinsparungen pr Tag und Schiff Täglich 74,4t weniger CO 2 -Ausstß Amrtisatinszeit ca. 6 Mnate Quelle: MMG, E.R. Schiffahrt Hanse Sail Business Frum

15 Besndere Herausfrderung Der virtuelle Kntakttest Fertigung des Prpellernabenknus entsprechend Wellenmessblättern und ptischer Vermessung Nachweis des Traganteils mittels virtuellem Kntakttest Gewährleistet schnelle Prpellermntage im Trckendck Virtueller Blaubildtest mit Genehmigung durch Klassifikatinsgesellschaft surce: MMG Hanse Sail Business Frum

16 Ausblick Prjekte Ausgeführte Prjekte / Beispiele: insgesamt bereits ca. 35 Schiffsklassen analysiert Abgleich der prgnstizierten Einsparungen mit Mdellversuchen Bugwulst Mdellversuche ESCAP Einsparung 13100TEU ja ja Ja 7-10% 7000TEU Ja ja Ja 7,5-15% 7500TEU ja ja Ja 8-11% 5100TEU ja ja Ja 6,0% 4300TEU ja Ja Ja 6,0% 6750TEU Ja nein / sea trial Ja 7,5%* 9200TEU ja nein ja 6,5%* 4300TEU ja ja Ja 2,8%** *numerische Prpulsinsprgnse **MMG Originalprpeller Quelle: MMG Aktuell weitere 20 Schiffsklassen in der engeren Analyse! Hanse Sail Business Frum

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing Rbert Pfannenschmidt Frschung & Innvatin Prpulsinstherie / CFD Hanse Sail Business Frum

18 Prpellerauslegung Sgziffer R T R T = 1 t T T R T Schiffswiderstand T Prpellerschub t Sgziffer Hanse Sail Business Frum

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