Vergelijking schroefstraalstroombeelden – CFD-berekeningen en empirische formules

Om de levensduur van bestaande natte kunstwerken goed te kunnen beoordelen, moeten we onder andere kijken naar de belastingen op een kunstwerk. Hoe bepalen of berekenen we die? Is de geldende aanpak daarvoor nog adequaat, voor nu en voor de toekomst (inclusief ander gebruik)? In dit onderzoek hebben we onderzoek gedaan naar belasting door schroefstralen en naar de berekening daarvan.

Schroefstraalbelasting
Bij het ontwerpen van oever- en bodembeschermingen houden we rekening met de belasting die schroefstralen van schepen veroorzaken. De empirische formules die we daarvoor gebruiken zijn echter gebaseerd op modelonderzoek uit het verleden. Het is zeer de vraag of die nu nog toepasbaar zijn. De belasting op waterbodems en oevers door schroefstralen is toegenomen als gevolg van de grotere vermogens van schepen. Bovendien zorgen de grotere omvang en diepere ligging van schepen voor relatief kleinere afstanden tussen schroef en beschermende infrastructuur. Sinds 2017 werken we daarom aan een nieuwe gevalideerde ontwerpmethodiek met behulp van geavanceerde tools zoals Computational Fluid Dynamic (CFD). Hiermee doen we vergelijkend onderzoek.

In 2017 hebben we bijvoorbeeld voor een groot zeeschip in een sluiskolk de belasting op de bodembescherming in de kolk op twee manieren berekend: 1) met CFD-berekeningen waarvan de resultaten in stroombeelden worden weergegeven en 2) met beschikbare  empirische formules (Rock Manual, PIANC-werkgroep 180). De stroomsnelheden aan de bodem die op deze manieren gemeten zijn, hebben we met elkaar vergeleken.

Meer lezen?
Wilt u meer lezen over dit onderzoek? Download hieronder de volledige kennisbijdrage met samenvatting en verslag.