Forschungsbericht 2021

Fluiddynamik und Schiffstheorie M-8

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud Gomaa

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• Partice Image Velocimetry (PIV) Measurements of the Velocity Field Behind the Truncated Cylinder - Dataset
  Shevchuk, Ivan; Sahab, Ahmed; Abdel-Maksoud, Moustafa; Voigt, Jörg; Müller, Volker
  Open Access
  
  
• OC6 Phase Ib: Validation of the CFD predictions of difference-frequency wave excitation on a FOWT semisubmersible - Article
  Wang, Lu; Robertson, Amy; Jonkman, Jason; Yu, Yi Hsiang; Koop, Arjen; Borràs Nadal, Adrià; Li, Haoran; Bachynski, Erin E.; Pinguet, Romain; Shi, Wei; Zeng, Xinmeng; Zhou, Yang; Xiao, Qing; Kumar, Rupesh; Sarlak, Hamid; Ransley, Edward; Brown, Scott; Hann, Martyn; Netzband, Stefan; Wermbter, Malwin; Méndez López, Beatriz
  Ocean Engineering 241: 110026 (2021-12-01)
  Publisher DOI
  
  
• Simulation of free running maneuvers of unmanned underwater vehicles based on a cfd study - Article
  Weißenfeld, Christian; Abdel-Maksoud, Moustafa
  International Journal of Offshore and Polar Engineering 31 (4): 395-402 (2021-12)
  Publisher DOI
  
  
• Wall-modeled lattice Boltzmann large-eddy simulation of neutral atmospheric boundary layers - Article
  Asmuth, Henrik; Janßen, Christian F.; Olivares-Espinosa, Hugo; Ivanell, Stefan
  Physics of Fluids 33 (10): 105111 (2021-10)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Dynamic stability analysis of a ship at high forward speed in calm water - inProceedings
  Simonis, Hendrik; Marleaux, Patrick; Abdel-Maksoud, Moustafa; Stuntz, Norbert
  23rd Numerical Towing Tank Symposium (NuTTS 2021)
  Open Access
  
  
• Adjoint-based shape optimization constraint by turbulent two-phase Navier-Stokes systems - Thesis
  Kühl, Niklas
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• noiseNet: A neural network to predict marine propellers’ underwater radiated noise - Article
  Wang, Youjiang; Wang, Keqi; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Ocean Engineering 236: 109542 (2021-09-15)
  Publisher DOI
  
  
• Comparison of rans and potential flow theory based simulations of a cyclorotor type wave energy converter in regular waves - inProceedings
  Olbert, Gerrit Alexander; Scharf, Martin; Felten, Sebastian; Abdel-Maksoud, Moustafa
  European Wave and Tidal Energy Conference (EWTEC 2021)
  
  
• A methodology for the structural design of LiftWEC: A wave-bladed cyclorotor - inProceedings
  Arredondo-Galeana, Abel; Shi, Weichao; Olbert, Gerrit Alexander; Scharf, Martin; Ermakov, Andrei; Ringwood, John V.; Brennan, Feargal
  European Wave and Tidal Energy Conference (EWTEC 2021)
  
  
• Adjoint Complement to the Volume-of-Fluid Method for Immiscible Flows - Article
  Kühl, Niklas; Kröger, Jörn; Siebenborn, Martin; Hinze, Michael; Rung, Thomas
  Journal of computational physics 444: 110411 (2021-09-01)
  Publisher DOI
  
  
• A novel p-harmonic descent approach applied to fluid dynamic shape optimization - Article
  Müller, Peter Marvin; Kühl, Niklas; Siebenborn, Martin; Deckelnick, Klaus; Hinze, Michael; Rung, Thomas
  Structural and Multidisciplinary Optimization 64 (6): 3489-3503 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Application of large eddy simulation to predict underwater noise of marine propulsors. Part 1: Cavitation dynamics - Article
  Kimmerl, Julian; Mertes, Paul; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Journal of marine science and engineering 9 (8) : 792 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Adjoint-based shape optimization for the minimization of flow-induced hemolysis in biomedical applications - Article
  Bletsos, Georgios; Kühl, Niklas; Rung, Thomas
  Engineering applications of computational fluid mechanics 15 (1): 1095-1112 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Fluid-structure interaction and stress analysis of a floating wind turbine - Article
  Wiegard, Bjarne Thorsten Nikolas; König, Marcel; Lund, Jorrid; Radtke, Lars; Netzband, Stefan; Abdel-Maksoud, Moustafa; Düster, Alexander
  Marine Structures 78: 102970 (2021-07)
  Publisher DOI
  
  
• Application of large eddy simulation to predict underwater noise of marine propulsors. Part 2: Noise generation - Article
  Kimmerl, Julian; Mertes, Paul; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Journal of marine science and engineering 9 (7) : 778 (2021-07)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Simulation of Linear and Non-Linear Dynamics of Tip-Vortex Cavities with a Panel Method Using Explicit Relaxation Zones - inProceedings
  Gosda, Roland; Peric, Robinson; Abdel-Maksoud, Moustafa
  11th International Symposium on Cavitation (CAV2021)
  
  
• Continuous adjoint complement to the Blasius equation - Article
  Kühl, Niklas; Müller, Peter Marvin; Rung, Thomas
  Physics of Fluids 33 (3): 033608 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Cahn-Hilliard Navier-Stokes simulations for marine free-surface flows - Article
  Kühl, Niklas; Hinze, Michael; Rung, Thomas
  Experimental and computational multiphase flow (in press) : (2021) (in press; CC BY 4.0)
  Publisher DOI
  
  
• Steady and Unsteady Hydrodynamic Loads on the Azimuth Bearing of a POD during a Crash-Stop Maneuver - Article
  Neitzel-Petersen, Jan Clemens; Stutz, Sophie Juliane; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Journal of ship research 65 (1): 25-40 (2021-03)
  Publisher DOI
  
  
• Conceptual design of a modular floating multi-purpose island - Article
  Drummen, Ingo; Olbert, Gerrit Alexander
  Frontiers in Marine Science 8: 615222 (2021-02-22)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Time domain simulations of piston-like resonant flow in the gap of an oscillating twin-hull using inviscid and viscous flow solvers - Article
  Marleaux, Patrick; Simonis, Hendrik; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Ocean Engineering (223): 108672 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Evolution of trailing vortices around a ship hull at large drift angle - Thesis
  Feder, Dag-Frederik
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Experimental data for JBC resistance, sinkage, trim, self-propulsion factors, longitudinal wave cut and detailed flow with and without an energy saving circular duct - inBook
  Hirata, Nobuyuki; Kobayashi, Hiroshi; Hino, Takanori; Toda, Yasuyuki; Abdel-Maksoud, Moustafa; Stern, Frederick
  Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics (94): 23-51 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Adjoint Complement to the Universal Momentum Law of the Wall - Article
  Kühl, Niklas; Müller, Peter Marvin; Rung, Thomas
  Flow, Turbulence and Combustion : (2021) (in press; CC BY 4.0)
  Publisher DOI
  
  
• Numerical analysis of semi-displacement vessels in head waves - inProceedings
  Simonis, Hendrik; Marleaux, Patrick; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Proceedings of the 33rd Symposium on Naval Hydrodynamics
  Open Access
  
  
• Improved Simulation of Flows with Free-Surface Waves by Optimizing the Angle Factor in the HRIC Interface-Sharpening Scheme - Article
  Berndt, Jannes; Peric, Robinson; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Journal of Applied Fluid Mechanics 14 (3): 909-920 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Numerische Untersuchung des Manövrierverhaltens von Schiffen während des Stoppmanövers - Thesis
  Neitzel-Petersen, Jan Clemens
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Advances on simulation of wave-body interactions under consideration of the nonlinear free water surface - Article
  Ferreira Gonzales, Daniel; Göttsche, Ulf; Netzband, Stefan; Abdel-Maksoud, Moustafa
  Ship Technology Research 1 (68): 27-40 (2021)
  Publisher DOI
  
  

Projekte

• ASSESS - Analyse der Strahlausbreitung und Schallemissionen von Schiffsmanövrierorganen durch Simulation
  Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur; Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  
  
• AdNaVe - Energy-Efficient Operations in the Arctic Environment of Advanced Naval Vessels
  Office of Naval Research Global; Laufzeit 2021 - 2023
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Marleaux, Patrick
  
  
• InSiDE - Industrialisierte Simulation von Ditching-Ereignissen
  Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Mitarbeitende: Überrück, Micha
  
  
• TRR181 - T4 - Oberflächenwellengetriebene Energieflüsse zwischen Ozean und Atmosphäre
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Mitarbeitende: Kühl, Niklas; Loft, Malte
  
  
• MariModUm - Echtzeit-nahe Modellierung und Simulation von Umwelteinflüssen auf den Energieverbrauch von Schiffen
  Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Mitarbeitende: Pache, Rupert
  
  
• MariData-MariPower - Holistische Prognose der Antriebsleistung von Schiffen unter realistischen Bedingungen zur Unterstützung bei der effektiven Schiffsführung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Scharf, Martin
  
  
• ProptiFo - Propelleroptimierung bei unkonventioneller Formgebung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Neitzel-Petersen, Jan Clemens; Gosda, Roland
  
  
• SENSUS - Simulationsbasierte Entwurfsoptimierung dynamischer Systeme unter Unsicherheiten
  Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Rung, Thomas; Kriegesmann, Benedikt
  Mitarbeitende: Radtke, Lars; Kranz, Micah; Lüdeker, Julian Kajo; Bletsos, Georgios; Kühl, Niklas; Schmidt, Timo Hendrik; Azari Nejat, Ali; Held, Alexander
  
  
• GRK2583 - Modellierung, Simulation und Optimierung mit fluiddynamischen Anwendungen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2024
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Co-Projektleitung: Le Borne, Sabine
  Mitarbeitende: Müller, Peter Marvin; Beddig, Rebekka Salome
  
  
• LiftWEC - Development of a novel wave energy converter based on hydrodynamic lift forces
  European Commission; Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Co-Projektleitung: Olbert, Gerrit Alexander
  
  
• Nautische Tiefe 2 & 3 - Entwicklung eines rheologischen Modells für Fluid Mud im Hamburger Hafen zur Verwendung in Manöversimulationen und Validierung 2 & 3
  HPA Hamburg Port Authority; Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Shevchuk, Ivan
  
  
• EsiKIEL - Entwicklung von simulations- und Kl-basierten Methoden zur Erhöhung der Ladungssicherheit im Containertransport
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Detlefsen, Ole; Reiner, Carl
  
  
• VAMOS - VAPAM - Validierung, Messung und Optimierung von schwimmenden Windenergiesystemen; Teilvorhaben: Erweiterung und Validierung einer Panelmethode zur Simulation des dynamischen Betriebsverhaltens schwimmender Windenergiesysteme
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Netzband, Stefan; Schulz, Christian
  
  
• PSDMan - turbUJBC - Untersuchung der turbulenten Umströmung des JBC-Massengut-Frachters
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Meyer, Patrick; Sahab, Ahmed
  
  
• HYTEP - Validierung und Weiterentwicklung eines innovativen, schutzrechtlich gesicherten Konzeptes einer hydrokinetischen Turbine „X-flap-Konverter“ zum Einsatz als Energieextraktor und Propulsionsorgan
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2021
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  
  
• DYNAMO - Weiterentwicklung von praxistauglichen simulationsbasierten Methoden zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Schiffen mittels Formoptimierung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Mitarbeitende: Rotter, Lucian; Kühl, Niklas
  
  
• DROPSS - Hydrodynamische Widerstandsoptimierung von Schiffsrümpfen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Rung, Thomas
  Mitarbeitende: Kühl, Niklas
  
  
• ProNoVi - ProAkus - Effiziente Methoden zur Bestimmung der vom Propeller induzierten hydroakustischen Abstrahlung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa
  Mitarbeitende: Wang, Youjiang; Wang, Keqi
  
  
• Hydro-elastische Simulation der Akustik von Schiff-Propeller-Konfigurationen mit und ohne Kavitation
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2017 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa; Düster, Alexander
  
  

Kooperationspartner

• A P Moller - Maersk A/S (DK)
• Aerodynamisches Institut, RWTH Aachen
• Airbus Helicopter (FR)
• Airbus Military (ES)
• Airbus Operations GmbH
• Alenia Aeronautica (IT)
• Alpha Marine (GR)
• Altair Engineering (FR)
• ARKEMA (FR)
• Chalmers Univ. Gothenburg (SE)
• CIRA (IT)
• CMT Hamburg
• CNR-INSEAN (IT)
• CNRS Nantes (FR)
• Cranfield University (UK)
• CTO S.A. (PL)
• Dassaul Aviation (FR)
• DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (Göttingen)
• DLR Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie (Stuttgart)
• DNV GL
• DST (Duisburg)
• EASA
• Ecole Centrale Nantes (FR)
• ESI Group (FR)
• Federal Waterways Engineering and Research Institute
• Flensburger Schiffbau Gesellschaft
• FOI (SE)
• Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM, Bremen)
• Friendship Systems
• Hamburgische Schiffbau-Versuchanstalt
• IDEOL AS (FR)
• IFSSTAR (FR)
• Jüngerhans Maritime Services
• Knierim Yachtbau
• Lloyds Register (UK)
• Lübeck Port Authority
• Lufthansa Technik
• MARIN (NL)
• Marterra (GR)
• Oldendorff Carriers, Lübeck
• Rolls Royce Plc (UK)
• SciTek (UK)
• sowento GmbH
• SSA (UK)
• SSPA (SE)
• Star Bulk (GR)
• Stena Lines (SE)
• SWE Universität
• SVA Potsdam
• UL International
• Univ. Hamburg
• Univ. Newcastle (UK)
• Univ. of East Anglia (UK)
• Univ. Patras (GR)
• Univ. Rostock
• Univ. Strathclyde (UK)
• Voith Turbo Schneider GmbH & Co KG
• Walvisstaart (NL)
• WK Consultants GmbH
• Wilh. Wilhelmsen (NO)
• ZF Marine (NL)