Extreme golven

r. Rene Huijsmans (3ME)

Tussenstand: Halverwege

“Ik werk aan een numeriek simulatiemodel voor extreme golfbelasting op offshore-constructies, zoals schepen en olieplatforms. Aan de Rijksuniversiteit Groningen is een model ontwikkeld voor vloeistofstromingen. Dat wordt gebruikt voor groenwaterbelasting, het water dat over het dek heen slaat. Het model brengt in kaart wat de kracht is op constructies bij extreem hoge golven.

Elk model heeft een inherent probleem, ook dit model. Stel, je voert golven in het model. En je laat de golven tegen een constructie, bijvoorbeeld een olieplatform, aankomen. Dan verstrooien die golven – ze ketsen tegen de constructie aan en gaan dan alle kanten uit. Dat gebeurt in het echt ook.

De zee is ongelooflijk groot en daar verdwijnen de golven die alle kanten uitschieten. Maar in het simulatiemodel, dat maar een klein stukje zee modelleert, blijven ze gevangen. Daar ketsen ze, nadat ze de constructie hebben verlaten, tegen de wanden van het domein aan en komen dan weer opnieuw op de constructie af. Dat mag natuurlijk niet gebeuren, want dat verstoort de metingen, omdat die golven er in het echt niet meer zijn. Ik onderzoek daarom hoe ik er voor kan zorgen dat de golven niet reflecteren tegen de wanden van het simulatiemodel.

Het duurt lang om uit te rekenen hoeveel invloed golven hebben op constructies, bijvoorbeeld of ze een schip beschadigen. We richten ons daarom alleen op extreme golfklappen, omdat zo’n situatie relatief kort duurt, maar wel veel schade kan veroorzaken. Zo kunnen constructeurs en vormgevers met behulp van dit programma zien wat harde klappen van golven voor krachten uitoefenen op de constructie en hoe ze daar in hun vormgeving en maatvoering rekening mee kunnen houden.

Omdat het model overeen moet komen met de werkelijkheid, worden er een aantal tests gedaan bij onderzoeksinstituut Marin. Van een drietal situaties worden daar experimenten gedaan. Het is fantastisch om dat te zien. Fysica en wiskunde komen dicht bij elkaar. Ik vind het interessant om te zien hoe die golven er in het echt uitzien, omdat ik ze normaal gesproken alleen op mijn computerscherm simuleer.

Ik heb nu vijfentwintig schermen openstaan op mijn computer, met alleen maar code. Ik ben heel veel tijd kwijt aan het speuren naar foutjes. Dat is frustrerend werk, er kan net een letter verkeerd staan. Daarom maak ik vaak kleine onderhoudstestjes, om na te gaan of de code klopt. Ik vind mijn onderzoek vooral interessant omdat ik ook veel contact heb met het bedrijfsleven. Twee keer per jaar ga ik naar een bijeenkomst en presenteer ik aan bedrijven als Shell en BP hoe ver ik ben met mijn onderzoek. Onlangs was daarvoor ik in Houston, het Mekka van de offshore-industrie.” (RV)

(Foto: Sam Rentmeester/FMAX)

Naam: Peter Wellens (28)

Nationaliteit: Nederlandse

Onderzoek: Extreme golfbelasting op constructies

Promotor: Prof.dr. Rene Huijsmans (3ME)

Tussenstand: Halverwege

“Ik werk aan een numeriek simulatiemodel voor extreme golfbelasting op offshore-constructies, zoals schepen en olieplatforms. Aan de Rijksuniversiteit Groningen is een model ontwikkeld voor vloeistofstromingen. Dat wordt gebruikt voor groenwaterbelasting, het water dat over het dek heen slaat. Het model brengt in kaart wat de kracht is op constructies bij extreem hoge golven.

Elk model heeft een inherent probleem, ook dit model. Stel, je voert golven in het model. En je laat de golven tegen een constructie, bijvoorbeeld een olieplatform, aankomen. Dan verstrooien die golven – ze ketsen tegen de constructie aan en gaan dan alle kanten uit. Dat gebeurt in het echt ook.

De zee is ongelooflijk groot en daar verdwijnen de golven die alle kanten uitschieten. Maar in het simulatiemodel, dat maar een klein stukje zee modelleert, blijven ze gevangen. Daar ketsen ze, nadat ze de constructie hebben verlaten, tegen de wanden van het domein aan en komen dan weer opnieuw op de constructie af. Dat mag natuurlijk niet gebeuren, want dat verstoort de metingen, omdat die golven er in het echt niet meer zijn. Ik onderzoek daarom hoe ik er voor kan zorgen dat de golven niet reflecteren tegen de wanden van het simulatiemodel.

Het duurt lang om uit te rekenen hoeveel invloed golven hebben op constructies, bijvoorbeeld of ze een schip beschadigen. We richten ons daarom alleen op extreme golfklappen, omdat zo’n situatie relatief kort duurt, maar wel veel schade kan veroorzaken. Zo kunnen constructeurs en vormgevers met behulp van dit programma zien wat harde klappen van golven voor krachten uitoefenen op de constructie en hoe ze daar in hun vormgeving en maatvoering rekening mee kunnen houden.

Omdat het model overeen moet komen met de werkelijkheid, worden er een aantal tests gedaan bij onderzoeksinstituut Marin. Van een drietal situaties worden daar experimenten gedaan. Het is fantastisch om dat te zien. Fysica en wiskunde komen dicht bij elkaar. Ik vind het interessant om te zien hoe die golven er in het echt uitzien, omdat ik ze normaal gesproken alleen op mijn computerscherm simuleer.

Ik heb nu vijfentwintig schermen openstaan op mijn computer, met alleen maar code. Ik ben heel veel tijd kwijt aan het speuren naar foutjes. Dat is frustrerend werk, er kan net een letter verkeerd staan. Daarom maak ik vaak kleine onderhoudstestjes, om na te gaan of de code klopt. Ik vind mijn onderzoek vooral interessant omdat ik ook veel contact heb met het bedrijfsleven. Twee keer per jaar ga ik naar een bijeenkomst en presenteer ik aan bedrijven als Shell en BP hoe ver ik ben met mijn onderzoek. Onlangs was daarvoor ik in Houston, het Mekka van de offshore-industrie.” (RV)

(Foto: Sam Rentmeester/FMAX)