VOITHリニアジェットの設計と最適化

VOITHリニアジェット(VLJ)は、プロペラの優れた特性とウォータージェットの優れた特性を兼ね備えています。この製品では、キャビテーションの発生を遅らせながら、広い動作範囲にわたって高い効率を維持することが最も重要な課題の1つです。
特に、VLJには次のような大きな利点があります。
●船舶の速度範囲全体にわたり高い効率を維持
●キャビテーションが減少し、騒音と振動が少なくなる
●ヨット、ワークボート、パトロール船のような低速と高速の混合操作プロファイルを持つ船舶に理想的な推進機
●VOITH Turboは、CAESES®を主なツールに使用して、トンネルおよび船体形状ならびにローター/ステータの形状を含む完全なVLJシステムを設計します。 




VOITH Linear Jet propulsion arrangement


VOITHリニアジェットの統合
船体へのVLJの最適統合は、別のCAESES®ジオメトリモデルによって実現されます。下の図を参照してください。顧客仕様を満たす最良の形状を見つけるために、幾何学的パラメータ(トンネルの長さなど) シミュレーション駆動の自動化されたワークフローで作成され、使用されます。これらのパラメータは自動的に変更されますが、同時にローター、ステータ、ノズルの形状も変更されます。 

CAESES geometry model of the VOITH Linear Jet tunnel system

CAESES® VLJを船体に統合するための幾何学的パラメータ  

VOITHリニアジェットの回転子と固定子の幾何学
典型的なパラメータは、弦、厚さ、キャンバ、スキュー、ピッチ、レーキの半径方向分布です。ブロック構造のメッシュ処理では、追加のパラメトリックサポートジオメトリが作成されます。

Parametric support geometry for automated block-structured meshing of the blades


ブレードの自動ブロック構造メッシュ作成のためのパラメトリックジオメトリ


表面メッシュ自体は、前縁、後縁及びノズルとノズルとの間のギャップのような、関心のある領域において高密度を有する ブレード先端。

Blade mesh for the rotor and stator (structured hexahedron approach)


ロータとステータのためのブレードメッシュ(構造化6面体アプローチ)

Fully automated grid generation of the entire VOITH Linear Jet system

VOITHリニアジェットシステム全体の完全自動グリッド生成

ブレード、ノズル、船体、トンネルのパラメーターは、設計スタディと形状最適化のために、CAESES®に組み込まれているアルゴリズムを使用することで自動的に変更できます。シミュレーションはVOITH Turboの内部HPCシステムで実行されます。



VOITH Linear Jet: Systematic investigation of integration depth and shaft inclination VOITHリニアジェット:CAESES®における積分深さとシャフト傾斜の典型的なシステム調査



VOITH Turboは、膨大な演算能力に加えて可変かつロバストなジオメトリを備えた自動設計プロセスにより、さまざまなVLJシステムの大規模なセットを調査し、最終的に顧客にとって最良の設計候補を選ぶことができます。