NUT VAN SAMENWERKING. Do Ligtelijn Wärtsilä Netherlands BV R&D - Hydrodynamics. 1 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

Transcriptie

1 NUT VAN SAMENWERKING Do Ligtelijn Wärtsilä Netherlands BV R&D - Hydrodynamics 1 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

2 Waarom doet Wärtsilä onderzoek? Het ontwikkelen van kennis die op korte termijn kan worden toegepast en/of bijdraagt aan een lange termijn doel Onderzoek is dus in de eerste plaats gericht op directe toepasbaarheid Vanuit een langere termijn visie soms ondersteuning van basisonderzoek dat voor Wärtsilä relevant is 2 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

3 De noodzaak van kennisontwikkeling Specifiek voor voortstuwers: Ontwerp- en analyse gereedschappen voor dagelijks ontwerpwerk Bestaande software verbeteren en nieuwe software ontwikkelen of kopen Sneller werken, dus minder tijd nodig per ontwerp Toename nauwkeurigheid van de voorspellingen Uitbreiding van mogelijkheden van te berekenen aspecten, waardoor minder of geen modelproeven nodig zijn Directe berekening van prestaties op ware grootte Productontwikkeling Zowel specifieke als generieke software nodig Meer kennis nodig van krachten onder uitzonderlijke omstandigheden 3 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

4 De stip op de horizon Voorspelling alleen op basis van berekeningen (202?) De lange termijn visie Voorspelling op basis van modelproeven en statistiek (1999: start masterplan) 4 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

5 Masterplan hydrodynamica Geschreven in 1999 en gericht op de volgende 15 tot 20 jaar Korte termijn (eerste 10 jaar) Versterking aantal en niveau hydrodynamische experts Volledige herziening van de gehele programmatuur voor schoefontwerp en analyse Uitbreiding van CFD toepassingen van alleen waterjets naar schroeven, thrusters, schepen en combinaties Lange termijn Voorspellingen alleen met behulp van berekeningen Samenwerking waar mogelijk: Nieuwe software voor cavitatie analyse (University of Texas) Externe IT partner voor herziening ontwerpsysteem Lidmaatschap MARIN Coöperatieve Research Schepen Deelname andere samenwerkingsprojecten Ondersteuning van relevant basisonderzoek 5 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

6 Aandachtspunten modelproeven Algemeen: Kosten Doorlooptijd Specifiek voor proeven met voortstuwers: schaaleffecten Scheepsweerstand en voortstuwers Schaaleffecten op schroeven en straalbuizen nog onvoldoende begrepen Schaaleffecten op energy saving devices zijn onvoldoende duidelijk Statistiek is nodig (met alle onzekerheden van dien) om voorspelling van de voortstuwingsprestaties sluitend te maken Cavitatie inceptie Volgstroom, waardoor de voorspelling van cavitatie en drukfluctuaties niet altijd betrouwbaar is (en afhankelijk van het type schip) 6 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

7 Nogmaals de stip op de horizon De lange termijn visie betekent dat Wärtsilä hydrodynamica zich concentreert op de hoofdthema s: Ontwikkeling van rekenmethoden Validatie door middel van ware grootte metingen 7 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

8 Overige thema s Meer kennis ontwikkelen over belastingen op producten in bijzondere condities, zodat ze nog slimmer gedimensioneerd kunnen worden. Voorbeelden Ventilatie (lucht aanzuigen vanaf het wateroppervlak) Schuine aanstroming (zoals bij het maken van bochten) Nood manoeuvres, zoals een crash stop Belasting in ijs Etc. Milieu (emissies, brandstofbesparing, geluid) Relevant fundamenteel onderzoek faciliteren 8 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

9 Het nut van samenwerking Directe aspecten Efficiënte inzet van eigen menskracht Efficiënte inzet van financiële middelen (hefboom factor) Soms zijn partners simpelweg nodig omdat zij over unieke installaties of testobjecten beschikken 9 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

10 Het nut van samenwerking Indirecte aspecten Samenwerkingsverbanden leiden tot formele en vooral ook informele contacten Klanten en leveranciers Instanties Concurrenten (kan in preconcurrentiële fase heel nuttig zijn) Deze contacten kunnen ook in het normale zakendoen nuttig zijn Samenwerking geeft jonge mensen de kans om te leren, een bredere kijk op het vakgebied te krijgen, en generatiegenoten te leren kennen 10 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

11 Keuze van samenwerkingsprojecten Besluiten om wel of niet mee te doen aan samenwerkingsprojecten hangen af van: Mate waarin het onderzoek past bij de strategie Mate van directe toepasbaarheid Beschikbaar budget Welke partners er mee doen Mate waarin resultaten vertrouwelijk zijn Beschikbaarheid van eigen medewerkers om aan een project deel te nemen 11 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

12 Voorbeelden hoofdthema projecten Coca ( ), Nederlandse overheidssubsidie Gericht op correlatie rekenen-modelschaal-ware grootte Samen met MARIN, werven en rederijen Doorbraak in inzichten, geleid tot promotie Erik van Wijngaarden (MARIN) en nog steeds verder onderzoek bij MARIN EROCAV EU project ( ) Fundamentele studie van cavitatie erosie en materiaal responsie aan de hand van ware grootte metingen Instituten, universiteiten, concurrenten, reders Baanbrekende resultaten, direct toepasbaar in het ontwerpproces 12 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

13 Voorbeelden hoofdthema projecten Full-scale monitoring Victoriaborg (2002/2003) Ware grootte metingen op basis van 24/7 een jaar lang Deelnemers: reder, werf, klassificatiebureau, leveranciers voortstuwing, MARIN en TNO Veel materiaal om berekeningen te vergelijken met ware grootte LEADING EDGE EU project ( ) Studie van meet- en rekenmethoden voor de voorspelling van wervels van de propeller tips en langs de randen van schroefbladen Multi disciplinair (bijv. ook NLR), instituten, universiteiten, werven Schaaleffecten op schroefprestaties met CFD berekend 13 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

14 Voorbeelden hoofdthema projecten VIRTUE EU project om een virtuele sleeptank in Europa te ontwikkelen ( ) Lid van de Industriële Adviesraad Bijgedragen met CFD berekeningen om cavitatie te voorspellen EUROVIP EU project om resultaten van VIRTUE toepasbaar te maken voor het MKB ( ) Lid van de adviesraad CD series JIP ( ) Ontwikkeling van systematische series voor verstelbare schroeven, met en zonder straalbuis Levert unieke kennis op over bladverstelkrachten onder alle mogelijke omstandigheden, te gebruiken in nieuwe rekenmethoden 14 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

15 Voorbeelden hoofdthema projecten International consortium on cavitation on high speed propulsors Ondersteuning University of Texas at Austin Samenwerking van de US Navy, ABS en de grote internationale schroevenfabrikanten op het gebied van continue verbetering van analyse software voor schroeven Discussie partner in de ontwikkeling van rekenmethode s voor de nieuwe Fins-Zweedse and Polar ijsklasse regels, met o.a. FMA (Finnish Maritime Administration), VTT (het Finse TNO ) Klassebureau s DnV, GL and LR 15 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

16 Voorbeelden milieu projecten GRIP ( ) EU project op het gebied van vervanging van voorstuwers met oog op brandstofbesparing en reductie van emissies SONIC ( ) EU project over voorspelling and verificatie technieken van onder water geluid van civiele schepen in verband met op handen zijnde IMO regels Refit2save ( ) JIP met een groot aantal rederijen en werven Inzicht in het werkingsprincipe van Energy Saving Devices Voorspellingstechnieken Ware grootte metingen 16 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

17 Voorbeelden onderzoek bijzondere belastingen TRUST JIP ( ) Kennis over wisselwerking van thrusters met hun omgeving en met elkaar Ontwikkeling voorspellingsmethode Verificatie d.m.v. metingen op modelschaal en op ware grootte SHARES JIP ( ) Onderzoek aan belastingen op thrusters in bijzondere situaties Metingen op ware grootte en op modelschaal Ontwikkeling van operationele richtlijnen en kennis 17 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

18 Voorbeelden ondersteuning fundamenteel onderzoek International Institute for Cavitation Research IICR (opgericht 2012) Samenwerking London City University, TU Delft en Loughborough University, gefinancierd door Lloyd s Educational Trust Wärtsilä lid van de adviesraad Dynamische responsie van schroefbladen ( ) Financiering van onderzoek bij City University London Fundamenteel onderzoek naar dynamische responsie van schroeven op periodieke belasting Moet een methode opleveren om deze responsie te kunnen berekenen in het ontwerpstadium 18 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

19 Voorbeelden ondersteuning fundamenteel onderzoek STW fundamenteel onderzoek aan cavitatie dynamica ( ) Delft: hoogwaardig experimenteel onderzoek (PhD Foeth, 2008) Twente: CFD berekeningsmethode (PhD Koop, 2008) Beiden nu bij MARIN Mede ondersteund door fabrikanten van o.a. pompen, alsmede concurrenten Voortgezet als DYNVOR project ( ) met soortgelijke opzet Twente deel ondersteund door Agentschap NL Delft deel door IICR 19 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

20 MARIN Coöperatieve Research Schepen (CRS) Ongeveer 25 leden Contributie 60 k per jaar, dus elk jaar is er 1,5 miljoen beschikbaar De jaarlijkse Algemene Vergadering bepaalt welke projectvoorstellen in uitvoering worden genomen Alle projecten worden door de leden zelf uitgevoerd De resultaten blijven vertrouwelijk binnen de CRS De projecten gaan over de hydrodynamische en sterkte aspecten van schepen Leden uit diverse Europese landen, USA en Canada: Reders en werven Klassebureau s Onderzoeksinstituten Toeleveranciers Veel onderzoeksprojecten sluiten aan bij Wärtsilä thema s 20 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

21 MARIN CRS: projecten binnen Wärtsilä thema s Hoofdthema s Panelenmethode voor de analyse van schroeven Uitbreiding van deze methode voor schroeven in straalbuis Diverse projecten over CFD toepassingen Lange termijn ware grootte metingen Cavitatie erosie (vervolg op het EU-project EROCAV), o.a. aan de hand van ware grootte metingen Voorspelling van trillingsexcitatie door de schroef Voorspelling van breedbandig geluid en trillingsexcitatie Bijzondere belastingen Dynamische schroefbelasting Belasting van schroeven in ijs Gedrag van podded propulsors Milieu en brandstofbesparing 21 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

22 Conclusies Een duidelijke onderzoeksstrategie helpt bij het beoordelen van het nut van samenwerking Het bleek voor Wärtsilä - Hydrodynamica de laatste 10 jaar goed mogelijk te zijn om projecten te vinden of op te zetten die aan de voorwaarden voldeden. Hoewel niet elke samenwerking even succesvol was, is de ervaring dat meestal direct toepasbare kennis en soms ook rekenmethoden zijn verkregen. De financiële hefboomwerking is groot geweest: alleen hadden we in 10 jaar nooit bereikt wat we nu bereikt hebben (ook hadden we hiervoor de menskracht niet gehad!) Zowel ervaren als jonge mensen hebben waardevolle contacten opgedaan die nuttig zijn in het normale zakendoen 22 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

23 O ja, en modelproeven? Zullen er voorlopig nog wel zijn! 23 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn

24 Vragen? 24 / 24 Wärtsilä 27 September 2012 Nut van samenwerking/do Ligtelijn