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Multidisciplinary Simulation for Marine

Increasingly stringent emission standards and regulations are forcing improvement in all aspects of ship performance. STAR-CCM+ allows full-scale CFD simulations of vessels under real operating conditions, empowering designers to innovate and opening the door to better, more efficient vessel designs.

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Generating Performance Improvements

Find out how multidisciplinary simulation and design exploration can help to solve the toughest challenges that the marine industry has to offer.

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STAR-CCM+ allows full-scale CFD simulations of vessels under real operating conditions and empowers designers to innovate, opening the door to better, more efficient vessel designs.

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STAR-CCM+ and EHP allow you to predict the resistance of a ship, at full scale or model scale, including dynamically changing sink and trim. Once the simulation is built, the workflow can be automated to test the model in a variety of realistic sea-states, or through self-propelled maneuvers.

STAR-CCM+ easily copes with the complex geometry of the topside structure of a vessel, allowing you to perform aerodynamic simulations. These can help improve the performance of the superstructure and ensure engine emissions and other pollutants disperse as desired.

Rather than “towing” your digital twin using prescribed motion, STAR-CCM+ allows you to explicitly model your propulsion system, including the interaction between rotating propellers and the flow around the hull, and where necessary predicts the onset and influence of cavitation.

Using overset mesh technology, STAR-CCM+ allows you to predict how your vessel will perform under realistic and extreme sea conditions. This includes slamming and sloshing simulations at full scale, removing the need to apply scaling approximations and thus producing more accurate loads for structural analyses.

상세 설명

위기의 조선해양 산업: 전통적인 설계 방법으로는 성능 향상이 어렵습니다

21세기의 과제를 충족하기 위해 조선해양 산업은 시뮬레이션으로 대응합니다

해운은 전 세계의 상품을 운송하는 주요 수단입니다. 그러나, 오늘날 지금껏 마주치지 않은2가지 큰 문제에 직면하였습니다: 유래 없는 인구증가와 기후변화에 대응하는 엄격한 규제. 예상 인구증가에 따르면, 현재 90억톤인 무역량은 2020년에는 125억톤, 2030년에는 190억톤으로 증가할 전망입니다. 동시에, 앞으로 5년간 선박의 환경 개선을 요구하는 새로운 규제 물결은 끝없이 몰려올 것입니다.

조선해양 산업은 환경에 미치는 영향을 줄이는 동시에(배출량 감소, 효율 증가), 더 많은 작업을 해야 하는(더 많은 선박, 더 큰 수송량) 큰 숙제가 있습니다. 단순화한 포텐셜 유동해석 프로그램을 이용한 선형설계, 축척 된 물리 모델을 이용한 수조에서의 모형시험 같은 전통적인 “설계-시험-건조” 방법으로는 장기 환경 목표를 맞추기 위한 성능 개선에 대응할 수 없으며 정확도도 떨어집니다. 이런 방법으로는 거친 해상에서의 자항 선회 같은 실제 운항조건에서의 선박 운동을 정확히 예측할 수 없습니다.

혁신의 자유
성능 개선을 이루기 위한 해결방법은 전산유체역학, 유한요소해석 그리고 다중물리 설계 탐색과 같은 빠르고 광범위한 시뮬레이션 기술의 적용입니다.

전통적인 조선해양 설계를 위해 설계된 EHP(Estimating Hull Performance)와 함께, STAR-CCM+는 다른 수송분야에서 여러 해 동안 적용해온 다음과 같은 혁신하기 위한 자유를 제공합니다.

  • 설계자들은 모델 솔루션을 확장해야 할 필요성 대해 제약할 두지 않습니다
  • 규제 기준을 만족하기 위한 새로운 개념을 시험할 자유가 있습니다
  • 의견과 해결책은 실제 작동조건에서 시험할 수 있습니다
  • 기본설계 및 상세설계 최적화에도 같은 방법을 적용할 수 있습니다
  • 시스템이나 구성요소 수준에서도 같은 방법을 적용할 수 있습니다
  • 통합해석환경과 자바 스크립트를 통해 해석 자동화의 간단한 구현

 

변화를 요구하는 강력한 규제, 정교한 해석과 최적화 기술(HEEDS)의 등장, 그리고 늘어나는 컴퓨팅 파워의 가용성과 함께, 유일하게 남아있는 장애물은 조선해양 산업에 깊이 박혀 있는 전통적인 설계방법입니다.

더 나은 설계를 보다 빠르게
미국선급(ABS)의 리처드 코퍼스 박사에 따르면, “100년 이상 설계자들은 선박을 진화적 방법(설계 마다 작은 개선)으로 건조하였습니다. 지난 몇 년 동안 전산유체역학은 획기적인 기술로 혁신적 방법을 제공했습니다 – 모든 설계를 위한 진정한 최적화”. 해석과정을 자동화하고 현대기술로 효과적이게 한 STAR-CCM+의 강력한 기능으로, 조선해양 설계자들은 마침내 빠르게 변화하는 시장에 맞추어 새롭고 효율적인 설계 능력을 갖추게 되었습니다.

Case Studies

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