Numerical Modelling of Variability in Liquid Impacts
| Promotie: | Dhr. R.A. (Ronald) Remmerswaal |
| Wanneer: | 24 januari 2023 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotor: | prof. dr. ir. R.W.C.P. (Roel) Verstappen |
| Copromotor: | prof. dr. A.E.P. (Arthur) Veldman |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Voorspellen van golven in de tanks van LNG schepen
Het vloeibaar maken en vervolgens transporteren in zeeschepen vormt een zeer flexibele methode voor vervoer van aardgas. Wel kan het klotsen van dit vloeibare aardgas (liquefied natural gas, ofwel, LNG) zorgen voor hevige interne golven LNG, die inslaan op de binnenkant van gedeeltelijk gevulde tanks in de schepen. Dit kan de tank ernstig beschadigen.
Voor het optimaliseren van het transportvolume van LNG-tanks is het daarom noodzakelijk om de kracht van inslaande golven betrouwbaar te kunnen voorspellen. Herhaling van experimenten met inslaande golven laat echter zeer variabele verstoringen zien aan de golfkam vlak vóór de impact, wat die voorspelling van de krachten zeer lastig maakt.
In zijn promotieonderzoek ontwikkelde en gebruikte Ronald Remmerswaal moderne numerieke simulatietechnieken om de fysische verschijnselen te begrijpen die de oorzaak zijn van de variabiliteit van vloeistofinslagen. Hierbij gebruikte hij numerieke methoden voor de voortplanting van golven, die essentiële fysische principes zoals het behoud van massa en impuls volgen, zonder dat alle fysische details hoeven te worden gemodelleerd, wat het werken ermee eenvoudiger maakt.
Simulaties laten zien dat dit numerieke model de vorm van de verstoringen op de golfkam vóór de inslag betrouwbaar kan voorspellen, en in het bijzonder bevestigt het onderzoek numeriek dat het gebruik van experimenten op kleine schaal leidt tot een overschatting van de grootte van deze verstoringen. Remmerswaal concludeert dat het numerieke model geschikt is voor de voorspelling van de variabiliteit aanwezig in vloeistofinslagen, en dus kan worden gebruikt als hulpmiddel bij het ontwerpen van LNG-tanks.
Ronald Remeerswaal verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Technische Mechanica en Numerieke Wiskunde van het Bernoulli Instituut, met financiering via NWO. Hij werkt nu als postdoc aan het Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP).