Search
Filters
total: 174
filtered: 164
Search results for: propulsion power
-
On the Possibility of Increasing Ship Energy Efficiency Through Improved Propulsion Control System
PublicationThis paper summarizes the analyses conducted to assess the impact of the ship's propulsion control system on energy efficiency in calm, manoeuvre, and sea wave conditions, where the goal of the investigation is to develop new strategies for controlling the ship's motion while considering the interactions between the hull, engine, and propeller.
-
Power efficient thrust allocation algorithms in design of dynamically positioned ships
PublicationAssessment of power consumption on a Dynamically Positioned (DP) ship in the early design stage can assist crucial design choices. The study presents a comparison between two algorithms of optimal thrust allocation in a propulsion system for an over-actuated DP ship. Applied algorithms were Quadratic Programming (QP) and Non- dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGAII). Based on both approaches, tools were developed for ship...
-
ENERGY EFFICIENT AND ENVIRONMENTALLY FRIENDLY HYBRID CONVERSION OF INLAND PASSENGER VESSEL
PublicationThe development and growing availability of modern technologies, along with more and more severe environment protection standards which frequently take a form of legal regulations, are the reason why attempts are made to find a quiet and economical propulsion system not only for newly built watercraft units, but also for modernised ones. Correct selection of the propulsion and supply system for a given vessel affects significantly...
-
Influence of Fin’s Material Capabilities on the Propulsion System of Biomimetic Underwater Vehicle
Publication -
Automatic control systems for ships fitted with podded propulsion drive (POD).
PublicationW artykule ukazano celowość i możliwości automatyzacji układów napędowych, zwłaszcza typu POD, przewidzianych do zastosowania na projektowanych w ramach projektu Eureka BALTECOLOGICAL SHIP czterech statkach bałtyckich: kontenerowca, pojazdowa i tankowca oraz statku rzeczno - morskiego. Zawarte w artykule informacje ułatwiają dokonanie wyboru właściwych założeń projektowanego układu sterowania napędem wymienionych wyżej statków.
-
A proposal of ship gas-turbine driven waterjet propulsion - preliminary considerations
PublicationPodstawową rolę w napędzie strugowodnym spełnia pompa. Jest ona napędzana, za pośrednictwem wału przez wysokoprężny silnik spalinowy lub turbinę gazową. Napęd strugowodny może być nawet sprawniejszy energetycznie, niż napęd konwencjonalny (śrubą okrętową), wszakże pod warunkiem właściwego doboru dyszy, pompy i silnika napędowego
-
Application of the Optimization Methods to the Search of Marine Propulsion Shafting Global Equilibrium in Running Condition
PublicationFull film hydrodynamic lubrication of marine propulsion shafting journal bearings in running condition is discussed. Considerable computational difficulties in non-linear determining the quasi-static equilibrium of the shafting are highlighted. The approach using two optimization methods (the particle swarm method and the interior point method) in combination with the specially developed relaxation technique is proposed to overcome...
-
Experimental Research on the Energy Efficiency of a Parallel Hybrid Drive for an Inland Ship
PublicationThe growing requirements for limiting the negative impact of all modes of transport on the natural environment mean that clean technologies are becoming more and more important. The global trend of e-mobility also applies to sea and inland water transport. This article presents the results of experimental tests carried out on a life-size, parallel diesel-electric hybrid propulsion system. The eciency of the propulsion system was...
-
Feasibility of combined diesel engine - steam turbine in power station operating in the maritime
PublicationCompression-ignition engines used in ship technology as main propulsion engines are large units reaching even to 50-60 MW. Currently, the efficiency of such engines amounts to 45-50%. With such a large power unit, exhaust gases leaving the engine contain very large quantities of heat available for further treatment. Exhaust gases from the piston engine contain about 25% of the heat supplied to the engine in the fuel. Using the...
-
IDENTIFICATION OF DAMAGES OF TRIBOLOGICAL ASSOCIATIONS IN CRANKSHAFT AND PISTON SYSTEMS OF TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINES USED AS MAIN PROPULSION IN SEA-GOING VESSELS AND PROPOSAL OF PROBABILISTIC DESCRIPTION OF LOADS AS CAUSES OF THESE DAMAGES
PublicationThe article discusses damages of essential tribological associations in crankshaft and piston systems of large power two-stroke engines used as main engines, which take place during transport tasks performed by those ships. Difficulties are named which make preventing those damages impossible, despite the fact that the technical state of engines of this type is identified with the aid of complex diagnostic systems making use of...
-
Energy Demand of Short-Range Inland Ferry with Series Hybrid Propulsion Depending on the Navigation Strategy
PublicationInterest in hybrid propulsion systems that can be used on small vessels has increased significantly in recent years. They can replace inefficient and environmentally burdensome conventional systems based on diesel engines. Hybrid propulsion has many advantages such as high energy efficiency and virtually noiseless operation, and therefore it fits well with the current trends of “green shipping” and “zero emission”. The aim of the...
-
A method for selection of parameters of ship propulsion system fitted with compromise screw propeller
PublicationArtykuł dotyczy algorytmicznej metody wstępnego doboru parametrów układu napędowego okrętu wyposażonego w śrubę o skoku stałym, gdy eksploatacja okrętu związana jest z istotnymi zmianami: głębokości i szerokości drogi wodnej, oporu kadłuba i prędkości marszowej. Argumentami modelu matematycznego rozważanego zagadnienia projektowego są identyfikowane na etapie projektowania wstępnego główne parametry projektowe okrętu. Struktura...
-
Comparative analysis of selected design variants of propulsion system for an inland waterways ship
PublicationW pracy zaprezentowano założenia projektowe i wstępną analizę porównawczą dwóch wariantów napędu śródlądowego statku pasażerskiego. Pierwsze rozwiązanie to wariant z przekładnią elektryczną, drugie natomiast, to wariant z przekładnią hydrostatyczną.
-
Experimental research on low-cost cold gas propulsion for a space robot platform
Publication -
Innovative Energy-Saving Propulsion System for Low-Speed Biomimetic Underwater Vehicles
Publication -
Innovative Energy-Saving Propulsion System for Low-Speed Biomimetic Underwater Vehicles
Publication -
Impact of sea wave stochastic characteristics on ship propulsion control system design.
PublicationWybrano do rozważań (symulacji komputerowej) 8 rejonów morskich w 4 porach roku. Określono w nich gęstość widmową amplitudy fali morskiej. Założono, upraszczająco, regulator typu PID. Dla wybranego typu statku wykonane badania symulacyjne odnoszą się do wybranych rejonów mórz i pór roku. Okazuje się, że dobierając zarówno współczynnik wzmocnienia regulatora jak i stałą całkowania, można minimalizować wartości wariancji, na przykład,...
-
The energy-time method of estimating the work of ships' main propulsion with hydrodynamic transmission.
PublicationW referacie zasygnalizowano potrzebę, a zarazem problem badania układów napędowych (napędów głównych) statków ze śrubami nienastawnymi i nastawnymi oraz przekładniami hydrostatycznymi z pompami o zmiennej wydajności. Zaproponoano koncepcję badań energetycznych takich układów w celu ustalenia, które z tych rozwiązań napędów głównych statków może zapewnić większą sprawność takich napędów podczas ich pracy z różnymi naporami i prędkościami...
-
Steam turbine as the main ship propulsion. More than a hundred years at sea.
PublicationPrzedstawiono rys historyczny rozwoju okrętowych turbin parowych. Omówiono główne rozwiązania konstrukcyjne podstawowych elementów parowych siłowni turbinowych i współczesne tendencje i perspektywy rozwoju tego napędu.
-
Comparison of modal and finite-element methods in the vibrational analysis of marine propulsion systems
PublicationW okrętowych układach napędowych występują dwa typy części składowych. Pierwszym z nich są odcinki wałów, które należą do elementów o ciągłym rozkładzie własności masowych, sprężystych i tłumiących oraz elementy o parametrach skupionych, do których można zaliczyć śrubę napędową, tarcze sprzęgieł i inne. W pracy porównano dwie metody modelowania takich układów. Pierwsza z nich związana jest z tworzeniem modeli przybliżonych w oparciu...
-
Possibility of defining of the average loads of main propulsion on the basis of ship design parameters.
PublicationZaprezentowano możliwość określania zależności między mocą holowania wybranych typów statków a średnim obciążeniem napędu głównego podczas pływania swobodnego. Przedstawione badania umożliwiają wyznaczenie średnich obciążeń napędu głównego podczas pływania swobodnego przy wykorzystaniu parametrów projektowych statku zawartych w założeniach armatorskich.
-
An electric ring thruster as auxiliary manoeuvring propulsion system for watercraft - construction analysis
PublicationThe reported project aimed at examining properties and purposefulness of use of modern electromagneticbearings for a screw propeller in a prototype version of a synchronous ring motor with rare earths magnets.Bearings of this type generate electromagnetic forces which keep the rotor in a state of levitation. Therotating machine with magnetic bearings can work in any environment which reveals diamagnetic properties(air, vacuum,...
-
Redundancja jako sposób zwiększenia niezawodności siłowni okrętowych
PublicationJednym z istotnych sposobów zapewnienia wysokiego poziomu niezawodności siłowni okrętowych jest zaprojektowanie redundancji jego elementów strukturalnych, np.: nadmiarowości strukturalnej systemów generowania energii, układów napędowych itp. W niniejszym artykule omówiono zagadnienia związane z nadmiarem, jako sposobem zwiększenia niezawodności systemów generowania energii i napędu statku. W szczególności zaś zostały zaprezentowane...
-
A CONCEPT DESIGN OF DIESEL – HYDRAULIC PROPULSION SYSTEM FOR PASSENGER SHIP INTENDED FOR INLAND SHALLOW WATER NAVIGATION
PublicationThis paper presents an analysis of environmental and technical conditions necessary for working out a possibly most favourable propulsion system for a two – segment passenger ship intended for navigation between Berlin and Kaliningrad. There are presented various types of propulsion systems for small ships as well as analyzed their possible applications and consequences. In this work there were taken into account system’s reliability,...
-
Reduction of CO2 Emissions from Offshore Combined Cycle Diesel Engine-Steam Turbine Power Plant Powered by Alternative Fuels
PublicationDiverse forms of environmental pollution arise with the introduction of materials or energy that exert adverse effects on human health, climate patterns, ecosystems, and beyond. Rigorous emission regulations for gases resulting from fuel combustion are being enforced by the European Union and the International Maritime Organization (IMO), directed at maritime sectors to mitigate emissions of SOx, NOx, and CO2. The IMO envisions...
-
ENERGY ANALYSIS OF THE PROPULSION SHAFT FATIGUE PROCESS IN A ROTATING MECHANICAL SYSTEM PART III DIMENSIONAL ANALYSIS
PublicationThis article presents the third and last part of the problem of diagnosing the fatigue of marine propulsion shafts in terms of energy with the use of the action function, undertaken by the authors. Even the most perfect physical models of real objects, observed under laboratory conditions and developed based on the results of their research, cannot be useful in diagnostics without properly transferring the obtained results to the...
-
A design concept of main propulsion system with hydrostatic transmission gear for inland waterways ship
PublicationCelem analizy jest przedstawienie koncepcji napędu głównego statku oraz określenie jego sprawności całkowitej. Zrealizowanie zamierzenia przedstawionego powyżej wymaga spojrzenia na opis strat i sprawności energetycznej przekładni hydrostatycznej, uwzględniający jak najdalej idącą jego prostotę. Obraz wzajemnego wpływu strat we wszystkich elementach układu hydraulicznego okazuje się bardzo złożony. Przy założeniu koniecznych uproszczeń...
-
Changing the Ship Propulsion System Performances Induced by Variation in Reaction Degree of Turbocharger Turbine
PublicationArtykuł przedstawia szczegółowy model matematyczny układu napędu statku obejmującego: wolnoobrotowy silnik spalinowy okrętowy, śruba okrętowa oraz regulator prędkości kątowej. Model ten, następnie jest wykorzystany do badania symulacyjnego zachowania układu zarówno w stanach ustalonych jak i nieustalonych. Model jest zweryfikowany z wynikami eksperymentalnymi. Przedstawienie oryginalnej metody oceny wrażliwości układu względem...
-
A new design of the poded azimuth thruster for a diesel-hydraulic propulsion system of a small vessel
PublicationW artykule przedstawiono analizę różnych rodzajów okrętowych systemów napędowych z pędnikami azymutalnymi oraz rozwiązanie konstrukcyjne pędnika przeznaczonego dla małego statku z napędem diesel-hydraulicznym.Cechą charakterystyczna tego rozwiązania jest umieszczenie pod wodą głównego hydraulicznego silnika, napedzającego śrubę o skoku stałym mieszczoną w dyszy. Silnik zamocowany do gondoli połączonej sztywno z pionowową kolumną...
-
ENERGY EFFICIENT SMALL INLAND PASSENGER SHUTTLE FERRY WITH HYBRID PROPULSION - CONCEPT DESIGN, CALCULATIONS AND MODEL TESTS
PublicationIn recent years, there has been a significant development in “green” and energy efficient propulsion systems, which fits into the general trend of environmentally friendly “green shipping”. The pursued goal is to construct a safe passenger ship that is low in energy demand and equipped with a highly energy efficient, emission-free propulsion system. The paper presents main problems encountered by designers of a small, hybrid-powered...
-
Dependence of Power Characteristics on Savonius Rotor Segmentation
PublicationSavonius rotors are large and heavy because they use drag force for propulsion. This leads to a larger investment in comparison to horizontal axis wind turbine (HAWT) rotors using lift forces. A simple construction of the Savonius rotor is preferred to reduce the production effort. Therefore, it is proposed here to use single-segment rotors of high elongation. Nevertheless, this rotor type must be compared with a multi-segment...
-
A decision-making system supporting selection of commanded outputs for a ship's propulsion system with a controllable pitch propeller
PublicationThe ship's operators have to make decisions regarding the values of commanded outputs (commanded engine speed and pitch ratio) which ensure maximum vessel speed and minimum fuel consumption. Obviously, the presented decision problems are opposed. Therefore, there is a need for a compromise solution that enables more flexible vessel voyage planning. This paper deals with development of a computer-aided system supporting selection...
-
Diagnostic testing of marine propulsion systems with internal combustion engines by means of vibration measurement and results analysis
PublicationIn this paper selected issues concerning vibration diagnosis of the mechanical system within marine propulsion units have been presented, carried out on the basis of experimental examinations of a real object in which an exceedance of the allowable vibration’s level had been observed. Used diagnosing system has been characterised. A procedure of longitudinal and transverse vibrations shaft lines of the mechanical system within...
-
Assessment of operation of energy system of serial reliability structure on the example of ship main propulsion system
PublicationW artykule przedstawiono rozwinięcie znanej metody oceny działania systemu energetycznego, zastosowanej w odniesieniu do głównego układu napędowego statku. Według tej interpretacji działanie może być przedstawiane jako wielkość fizyczna. W tym aspekcie, na podstawie wybranego podsystemów funkcjonalnego statku, oceniono jej przydatność do opisu własności niezawodnościowych tego systemu. W analizie zastosowano teorię procesów Poissona,...
-
Design concepts of propulsion and steering system for hotel unit of two-segment inland waterways ship
PublicationW artykule przedstawiono założenia projektowe i dwa rozwiązania koncepcyjne napędu i sterowania barki hotelowej, stanowiącej część dwusegmentowego statku śródlądowego i przybrzeżnego. Obydwa rozwiązania oparto na zastosowaniu dziobowego śrubosteru małej mocy, ze śrubą stałą umieszczoną w dyszy obrotowej. W jednym z rozwiązań śruba napędzana jest silnikiem hydraulicznym, zaś w drugim - silnikiem elektrycznym. Mechanizm obrotu kolumny...
-
Propulsion System Analysis Based on Particle Image Velocimetry Method in Biomimetic Unmanned Underwater Vehicle
Publication -
The system combined of low-speed marine diesel engine and steam turbine in ship propulsion applications
PublicationPrzedstawiono koncepcje okrętowego układu kombinowanego silnik wolnoobrotowy tłokowy- turbina parowa, wykorzystującego ciepło zawarte w spalinach wylotowych.Porównano układ kombinowany dużej mocy dla dwóch silników tłokowych porównywalnych mocy z punktu widzenia termodynamicznego.
-
Numerical Studies on Propellers in Open Water and behind Hulls aiming to support the Evaluation of Propulsion Tests
PublicationA RANS based numerical analysis of propellers can contribute considerably to our understanding of propeller/hull interaction. It may also allow for a review of scaling procedures on results from experimental fluid dynamics (EFD). Using various RANS codes (Fluent, CFX, STAR-CCM+ and FreSCo+) on common test cases the authors first focused on propeller open water (POW) calculations. Next we simulated the propeller hull interaction...
-
Zastosowanie redundancji w siłowniach okrętowych statków oceanotechnicznych
PublicationSystemy wytwarzania energii i napędu statków oceanotechnicznych muszą mieć bardzo wysoki poziom niezawodności. Utrata zdolności do wykonywania funkcji przez ich elementy strukturalne z reguły powoduje bardzo wysokie straty ekonomiczne. Straty te mogą być zwiększone przez niemożność wykorzystania tzw. okna pogodowego, skutkującego odłożeniem w czasie zaplanowanych operacji oceanotechnicznych. W celu zapewnienia niezawodnej realizacji...
-
Logistical Aspects of Energy Conversion Efficiency in Marine Steam Power Plants in Off-Design Conditions
PublicationThe paper presents logistical aspects of energy conversion efficiency in off-design conditions. The main part of the article is based on results of thermodynamic calculation for large propulsion steam turbine under partial loads. Calculations are made on extended mathematical model of two proposed steam turbine thermodynamic cycles using Stodola’s cone law. The conclusion based on calculation re-sults contains importance of off-design...
-
On making operational decisions with taking into account value of operation applied to ship main propulsion engine as an example
PublicationObiektywizm i racjonalność w podejmowaniu decyzji eksploatacyjnych, są podstawowymi warunkami umożliwiającymi ich optymalny wybór. Zmusza to, do stosowania ocen ilościowych rozpatrywanych kryteriów, a tym samym do poszukiwania takich wskaźników, które w danej sytuacji pozwolą uznać jedną z wielu rozpatrywanych decyzji za najbardziej odpowiednią.Dokładne określenie zadania dla systemu energetycznego (np. zadania transportowego dla...
-
Design Methodology for Small Passenger Ships On the Example of the Ferryboat Motława 2 Driven by Hybrid Propulsion System
PublicationDynamic development in practically all elds of science and engineering has not passed over shipbuilding . In last years , engineers got to their use computer soware which makes it possible to perform strength and hydrodynamic calculations as well as to visualize design projects in 3 D space [1-4]. At their disposal they have full spectrum of modern solutions associated with the use of advanced materials and technologies [5-7]....
-
Features of load and wear of main propulsion devices on sea-going ships with piston combustion engines and their impact on changes in technical states of the systems
PublicationThe paper presents the specificity of operation of propulsion systems of seagoing ships which causes the need to control the load on them, especially on their engines called main engines. The characteristics of the load on the propulsion systems, especially on the main engines as well as on the shaft lines and propellers driven by the engines, along with the process of wear in tribological joints (sliding tribological systems)...
-
Influence of gas turbine controller adjustment on propulsion system behaviour in high sea conditions. Part 2. The simulation investigations.
PublicationDo badań przyjęto układ napędowy okrętowy z turbinami gazowymi napędzającymi poprzez przekładnię mechaniczną zębatą śrubę okrętową o zmiennym skoku.Przy użyciu programu komputerowego Matlab i jego nakładki Simulink wykonano symulację dynamiki układu napędowego statku pracującego na wzburzonym morzu.Zbadano wpływ nastaw i typu regulatora na pracę układu. Porównano nastawy układu regulacyjnego układu napędowego dla pracy...
-
ENERGY ANALYSIS OF PROPULSION SHAFT FATIGUE PROCESS IN ROTATING MECHANICAL SYSTEM PART I TESTING SIGNIFICANCE OF INFLUENCE OF SHAFT MATERIAL FATIGUE EXCITATION PARAMETERS
PublicationThe article discusses the problem of mathematical modelling of energy conversion processes in a rotating mechanical system for the purpose of identifying fatigue states of propulsion shafts in this system. A simplified physical model of the analysed system, constructed in an appropriate scale, has made the basis for the experimental research. The research programme took into consideration mechanical fatigue excitation of the model...
-
APPLICATION OF VORTEX FLOW MODEL IN PROPELLER-STATOR SYSTEM DESIGN AND ANALYSIS
PublicationThe paper covers basics of the vortex model used for propeller-stator systems. The outline of the design algorithm is given and the results of its application are shown. The designed propeller-stator system was the subject of model tests run at the CTO model basin and cavitation tunnel. Stator’s influence on the delivered power required by the propeller and its revolution rate has been examined by conducting self-propulsion...
-
Influence of gas turbine controller adjustment on ship propulsion system behaviour in rough sea conditions. Part 2. The simulation investigations.
PublicationPrzedstawiono model dynamiki układu napędowego okrętowego, wykorzystując metodę elementów skończonych. Układ napędowy składa się z dwóch turbin gazowych napędzających poprzez przekładnię mechaniczną zębatą pędnik o nastawnym skoku. W symulacji układu napędowego zadawano wymuszenia wartością zadaną nastaw prędkości na regulatorze oraz wymuszenia od falowania morza w zależności od stanu morza. Przedstawiono wyniki takich symulacji.
-
ENERGY ANALYSIS OF THE PROPULSION SHAFT FATIGUE PROCESS IN A ROTATING MECHANICAL SYSTEM PART II IDENTIFICATION STUDIES – DEVELOPING THE FATIGUE DURABILITY MODEL OF A DRIVE SHAFT
PublicationThe article presents a continuation of research carried out concerning identification of energy consequences of mechanical fatigue within a propeller shaft in a rotating mechanical system, while working under conditions of the loss of the required alignment of shaft lines. Experimental research was carried out on a physical model reflecting a full-sized real object: i.e., the propulsion system of the ship. It is proven, by means...
-
Rozdział mocy w układzie napędowym robota podwodnego - porównanie algorytmów alokacji naporów
PublicationPraca dotyczy syntezy systemu automatycznego sterowania robotem podwodnym w zakresie problemu rozdziału mocy w wielopędnikowym układzie napędowym. Do alokacji naporów zastosowano metody optymalizacji z ograniczeniami, pozwalające na wyznaczanie wektora naporów na podstawie wektora sił uogólnionych. Rozważono i porównano dwie metody rozdziału mocy dla robota realizującego ruch poziomy płaski o trzech stopniach swobody, rozpatrując...
-
Polymer journal bearings behaviour research under limited lubrication and cooling conditions conducted on high torque test rig
PublicationPolymer journal bearings are frequently used as a water-lubricated bearings of small marine units’ propeller shafts . Choice of these bearings is based on their simple construction and relatively low purchase and maintenance costs. Although properly designed and installed water lubricated bearings may well last for over a decade, rapid wear or failure of these bearings can be observed...