Search results for: SHIP PROPULSION, HYDROMECHANICS, WATERJET, UNDERWATER VEHICLE
-
EVALUATION OF EFFECTIVENESS OF WATERJET PROPULSOR FOR A SMALL UNDERWATER VEHICLE
PublicationT he goal of the project described is to replace the existing propulsion system of a small underwater vehicle with a solution less prone to mechanical damage and ensuring a lower risk of the entanglement of fibrous objects suspended in the body of water. Four typical marine screws are utilised in the current design of the vehicle. One possible solution of the problem is the application of waterjet propulsors located...
-
Advantages of waterjet ship propulsion in inland waterway transport
PublicationPoddano analizie napęd strugowodny statku z punktu widzenia następujących aspektów transportu śródlądowego:- ograniczona szerokość i głębokość drogi wodnej,- możliwości osadzenia statku na mieliźnie,- ścisłe ograniczenia ekologiczne,- ograniczona szybkość ruchu statku.
-
CFD and FEM model of an underwater vehicle propeller
PublicationDuring the project execution of design and optimization the Remotely Operated Vehicle (ROV) research on its propulsion has been carried out. The entire project was supported by CFD and FEM calculations, which taking into account the characteristics of underwater vehicle. One of the tasks was to optimize the semi-open duct for horizontal propellers, which provided propulsion and controllability in horizontal plane. In order to...
-
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
-
Influence of Fin’s Material Capabilities on the Propulsion System of Biomimetic Underwater Vehicle
Publication -
UNDERWATER NOISE GENERATED BY A SMALL SHIP IN THE SHALLOW SEA
PublicationStudy of the sea noise has been a subject of interest for years. The first work of this scope were published at the turn of the twentieth century by Knudsen (KNUDSEN et al., 1948) and G. Wenz (WENZ, 1962). Disturbances called "shipping noise" are one of the important components of the sea noise. In this work the results of an experimental research of underwater noise produced by a small ship of a classic propulsion are...
-
THE VIBRATION BASED DIAGNOSTICS OF SHIP PROPULSION SYSTEMS
PublicationThe article has been worked out on the basis of the report devoted to the conducted diagnostic investigations of the ship main propulsion unit’s mechanical system. Gdansk University of Technology has been ordered with such investigations by the repair Shipyard carrying out the ship’s overhaul. Diagnostic tests involved measurements and analyses of the vibration signals generated in selected constructional kinematic pairs of the...
-
Autonomous Control of the Underwater Remotely Operated Vehicle in Collision Situation with Stationary Obstacle
PublicationThe article considers the problem of autonomous control of the underwater remotely operated vehicle mini Remotely Operated Vehicle (ROV) in a collision situation with a stationary obstacle. The control of the collision avoidance process is presented as a synthesis of fuzzy proportional-differential controllers for the control of distance and orientation concerning the detected stationary obstacle. The control of the submergence...
-
Waterjet propulsion of small-draught inland waterways ships
PublicationPrzedstawiono aspekty napędu strugowodnego z punktu widzenia jego zastosowania na statkach żeglugi śródlądowej, zarówno zalety jak i wady (ograniczenia). Oceniono możliwości takiego zastosowania napędu strugowodnego.
-
Napęd strugowodny statku - Prolegomena = Waterjet propulsion system
PublicationW pracy zaprezentowano wstępne obliczenia sprawności wewnętrznej pędnika strugowodnego, obejmującego dyfuzor wlotowy, pompę wirową oraz dyszę wylotową (konfuzor). Wykresy sprawności ηU wyznaczono - posługując się wzorami A. Fliegnera, jako funkcje wskaźnika prędkości Ū=U/W2 oraz sumarycznego współczynnika strat Σζsi. Ponadto określono główne wymiary pędnika w funkcji mocy napędowej statku Ns i prędkości U. We wnioskach podsumowujących...
-
AN ENERGY APPROACH TO THE FATIGUE LIFE OF SHIP PROPULSION SYSTEMS
PublicationThe conducted research investigations aimed to carry out an identification of the constructional materials fatigue state of the ship propulsions’ rotational mechanical units for diagnostic purposes. The fatigue cracks of the elements transmitting mechanical energy streams from the propulsion engines to the ship propellers or to the generators of the ship’s electric power station stand for a primary reason for the secondary, usually...
-
Propulsion System Analysis Based on Particle Image Velocimetry Method in Biomimetic Unmanned Underwater Vehicle
Publication -
Comparison between measured and calculated underwater pressure of merchant ship
PublicationFrom 2012 The Polish Naval Academy take part in an international research project SIRAMIS, carried out in the framework of the European Defence Agency. The objective of this project is to improve the understanding of ship signature interaction with multi influence sensors in relevant and realistic scenario's. This paper describes selected results of the comparison results of sea trials and model calculations of the hydrodynamic...
-
Multi-source-supplied parallel hybrid propulsion of the inland passenger ship STA.H. Research work on energy efficiency of a hybrid propulsion system operating in the electric motor drive mode
PublicationIn the Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology, Gdansk University of Technology, design has recently been developed of a small inland ship with hybrid propulsion and supply system. The ship will be propelled by a specially designed so called parallel hybrid propulsion system. The work was aimed at carrying out the energy efficiency analysis of a hybrid propulsion system operating in the electric motor drive mode and at...
-
Robust Model Predictive Control for Autonomous Underwater Vehicle – Manipulator System with Fuzzy Compensator
PublicationThis paper proposes an improved Model Predictive Control (MPC) approach including a fuzzy compensator in order to track desired trajectories of autonomous Underwater Vehicle Manipulator Systems (UVMS). The tracking performance can be affected by robot dynamical model uncertainties and applied external disturbances. Nevertheless, the MPC as a known proficient nonlinear control approach should be improved by the uncertainty estimator...
-
Robust Model Predictive Control for Autonomous Underwater Vehicle–Manipulator System with Fuzzy Compensator
PublicationThis paper proposes an improved Model Predictive Control (MPC) approach including a fuzzy compensator in order totrack desired trajectories of autonomous Underwater Vehicle Manipulator Systems (UVMS). The tracking performancecan be affected by robot dynamical model uncertainties and applied external disturbances. Nevertheless, the MPCas a known proficient nonlinear control approach should be improved by the...
-
The Conception of Decision-Making Support System for ComplexEnergetic System on Example of Ship Propulsion System
PublicationIn paper, the conception of decision-making support system for complex energetic system on example of ship propulsion system has been presented. Diversity of conditions, information overload and very often contradiction of decision-making criteria and time constraints result in difficulties in making right (rational) decision without using more or less expanded information processing systems (eg. database systems, expert systems,...
-
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,...
-
Modeling Dynamics of Autonomous Underwater Vehicle.
PublicationArtykuł dotyczy budowy modelu autonomicznego pojazdu podwodnego do celów syntezy układu sterowania pojazdem. Rozważany pojazd ma długośc ok. 1 m i 30 cm średnicy. Wyposażony jest w 5 pędników, które pozwalają na sterowanie w pięciu stopniach swobody. Do badań wykorzystano model o 4 stopniach swobody. Dokonano identyfikacji parametrycznej modelu. Model zrealizowano w środowisku programowym Matlab/Simulink.
-
Fuzzy control of a ship propulsion system
PublicationReferat przedstawia analizę i syntezę układu sterowania napędu statku przy zastosowaniu teorii sterowania rozmytego. Układ napędowy jest układem bezpośrednim, wyposażonym w silnik spalinowy wolnoobrotowy oraz śrubę okrętową ze zmiennym skokiem. Przedstawiono także wyniki badań symulacyjnych a następnie porównano wyniki badań symulacyjnych przy zainstalowaniu regulatora rozmytego z analogicznymi wynikami, gdy zastosowano regulator...
-
Synthesis of autonomous underwater vehicle control system.
PublicationArtykuł dotyczy parametrycznej identyfikacji systemu sterowania autonomicznego pojazdu podwodnego.Badania opierają sie na modelu pojazdu o 4 stopniach swobody, zrealizowanym w środowisku programowym Matlab/Simulink. Zastosowano wielowymiarowy nieliniowy regulator PID. Przedstawiono wyniki symulacji zaprojektowanego układu sterowania.
-
Optimal control of multivariable ship propulsion system.
PublicationCelem pracy jest analiza i synteza algorytmu oraz struktury optymalnego regulatora wielowymiarowego układu napędowego statku na podstawie teorii sterowania optymalnego. W tym celu sformułowano oryginalny nieliniowy zero-wymiarowy ciągły w czasie i oparty na chwilowej wartości zmiennej stanu (w odróżnieniu od wartości średnich modelu matematycznego całego układu napędowego statku). Ten model zweryfikowano na podstawie wyników doświadczalnych...
-
Diesel electric a new trend on the ship propulsion
PublicationW artykule przedstawiono rozwój napędu "diesel elektrycznego" oraz argumentację zastosowania tego napędu na różnych typach statków. Referat zawiera również rozwiązania układu transmisji mocy oraz sprawność, jaka cechuje napęd elektryczny. W artykule zawarto również zalety tego napędu, oraz zwrócono uwagę na nowe koncepcje i rozwiązania korzystne dla wytwarzania i transmisji mocy w napędzie elektrycznym.This article presents development...
-
A model of ship propulsion systems operating process.
PublicationArtykuł zawiera opis formalny procesu eksploatacji układów napędowych statków. Model tego procesu został przedstawiony w formie dwuwymiarowego procesu,, którego współrzędnymi są procesy semi-Markowa o skończonych zbiorach stanów. Jeden z tych procesów jest procesem zmian stanów technicznych układów napędowych a drugi „ procesem zmian ich stanów eksploatacyjnych. Zaproponowano także jednowymiarowy model procesu eksploatacji układów...
-
A Time Delay Controller Included Terminal Sliding Mode and Fuzzy Gain Tuning for Underwater Vehicle-Manipulator Systems
PublicationAn improved Time Delay Control (TDC) method for an Underwater Vehicle-Manipulator System (UVMS) is proposed. The proposed controller consists of three terms: a time-delay-estimation term that cancels nonlinearities of the UVMS dynamics, a Terminal Sliding Mode (TSM) term that provides a fast response and a PID term that reduces the tracking error. In addition the proposed controller uses fuzzy rules to adaptively tune the gains...
-
The analysis of hydrodynamic forces and shape of towrope for an underwater vehicle
PublicationOpisano metodę obliczania sił hydrodynamicznych oraz kształtu liny holującej pojazd podwodny pod wpływem sił indukowanych przez opływ wody wokół liny i pojazdu. Siły indukowane na linie obliczane są za pomocą równania Morison'a, natomiast siły i momenty na kadłubie pojazdu za pomocą współczynników sił hydrodynamicznych, zależnych od kątów natarcia i prękości holowania pojazdu. Przykłady obliczeń dla pojazdu podwodnego zostały wykonane...
-
Side Fins Performance in Biomimetic Unmanned Underwater Vehicle
Publication -
New methods of underwater ship noise classification
PublicationDetekcja, klasyfikacj, identyfikacja i rozpoznanie cech hałasu generowanego przez statki jest bardzo istotna z punku widzenia naukowego i obronnego. Włożono wiele wysiłku w rozwój technologii sonarów pasywnych, która umożliwia zastosowanie hałasów podwodnych do celów praktycznych. Przedstawiono wyniki badań, które ukazują możliwości wykorzystania sieci neuronowej do klasyfikacji źródeł generowanych przez układy mechaniczne, odpowiadających...
-
Digital Signal Processing for Hydroacoustic System in Biomimetic Underwater Vehicle
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 -
Numerical assessment of maneuvering properties of ship with a conventional type of propulsion
Publication -
Comparison of Different Course Controllers of Biomimetic Underwater Vehicle with Two Tail Fins
Publication -
Artificial neural network controller for underwater ship hull operation robot.
PublicationZaproponowano model matematyczny pojazdu podwodnego, który w uproszczonej wersji spełnia warunki dynamiki odpowiadające głowicy roboczej podwodnego robota. Uwzględniono niektóre czynniki oddziałujące na ruch podwodnej głowicy roboczej, jak np. gęstość wody oraz siły odśrodkowe i wypornościowe. Przedstawiono układ sterowania, w którym zastosowano regulator oparty na bazie sieci neuronowych, za pomocą którego można sterować...
-
The kinematic model of the novel autonomous underwater robot for ship hull cleaning
PublicationOmówiono zagadnienia związane ze sterowaniem autonomicznego robota podwodnego przeznaczonego do oczyszczania kadłuba statku z bioporostów. Dokonano przeglądu wybranych prac na temat systemów lokalizacji i algorytmów sterowania robotów podwodnych oraz przedstawiono projekt własny, w którym zawarto opis obiektu podwodnego przemieszczającego się po ustalonym torze. Dla określonych warunków roboczych zaproponowano koncepcję metody...
-
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.
-
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.
-
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,...
-
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.
-
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.
-
Influence of adjustment of gas turbine controller on ship propulsion system behaviour in rough sea conditions. Part 1. The dynamic model of propulsion system.
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 można zadawać wymuszenia wartością zadaną nastaw prędkości na regulatorze, wymuszenia od falowania morza w zależności od stanu morza, jak również zmianą ustawienia skoku...
-
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...
-
Hydroacoustic System in a Biomimetic Underwater Vehicle to Avoid Collision with Vessels with Low-Speed Propellers in a Controlled Environment
Publication -
Multi-layered mineral glass units used as viewport elements of underwater ship structures
PublicationIn the paper, Authors deals with viewport elements of underwater marine constructions. If a single-plate viewport constructions are considered, big thicknesses of the glass plate are required to resist the pressure. To build the viewports from the commercially accessible glass panes, multi-layered glass units are proposed in the paper. Numerical calculations are presented, summarized and compared with experimental tests. Focusing...
-
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...
-
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,...
-
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.
-
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...
-
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.
-
Possible efficiency increasing of ship propulsion and marine power plant with the system combined of marine diesel engine, gas turbine and steam turbine
PublicationW rozdziale przedstawiono koncepcję układu kombinowanego okrętowego lub morskiej pływającej elektrowni dużej mocy złożonego z silnika głównego tłokowego oraz skojarzonych z nim turbiny gazowej mocy i układu turbiny parowej, wykorzystujących energię zawartą w spalinach wylotowych silnika głównego tłokowego. Rozpatrywano możliwości zastosowania takich układów w układach okrętowych z punktu widzenia sprawnościowego. Podano możliwości...
-
UUV and AUV Vehicles as the autonomous systems for naval applications
PublicationThere is a growing pressure to investigate how to design and build the unmanned underwater vehicles of different types which are devoted towards performing many tasks under the water surface according to the data missions. During the recent years the Department of Ship Design and Subsea Robotics, Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology, Gdansk University of Technology designed and built a few types of unmanned underwater...
-
Modeling of performance of a AUV vehicle towards limiting the hydro-acoustic field.
PublicationSome results of research devoted to the modeling of a AUV-Stealth vehicle performance towards limiting its hydro-acoustic field are presented in the paper. At the beginning the AUV-Stealth autonomous underwater vehicle concept is described. Then the method of research is introduced. Next the key design drivers of the AUV-Stealth vehicle are presented. Between them are the AUV-Stealth hull form, arrangement of internal spaces,...
-
Importance of model tests in design and operation of watercraft for example CTO
PublicationShip Hydromechanics Division is a specialized research and development department of Ship Design and Research Centre conducting tests and research in the field of hydromechanics, connected with design and operation of ships and other floating structures, in scope of: predictions, numerical analyses, designs of - hull shape optimized with respect to the ship’s functions with the application of modern design tools, screw propellers...
-
An Intergrated Model of Motion, Steering, Positioning and Stabilization of an Unmanned Autonomous Maritime Vehicle
PublicationIn the paper the aim of an interdisciplinary research is presented. The research method is introduced. An object the unmanned autonomous maritime vehicle is briefly described. The key research problem concerns a combined model of the vehicle motion including the loads of lift and hydrodynamic nature. The model takes into account the gravity and displacement forces, resistance and thrust forces, lift and other hydrodynamic forces....
-
Marek Dzida dr hab. inż.
PeopleHe was born on 6 August 1953 in Bielsko-Biała. He is a graduate of the Institute of Shipbuilding at Gdańsk University of Technology. Since 1978 he has been working at Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology at GUT. In 1983 he received the title of Doctor of Technical Sciences, and in 2001 – the title of Doctor with habilitation. He is currently employed as Associate Professor at GUT. He worked as vice-dean for Education...
-
Challenges associated with development of AUV - unmanned autonomous underwater vehicles to be operated using the AI-based control systems
PublicationThe last decade has been devoted towards further development of the UUV unmanned underwater vehicles which may be of two types. There are the USV unmanned surface vehicles and UUV unmanned underwater vehicles. There is a growing interest to work out and implement the fully advanced AUV autonomous underwater vehicles. The main drivers towards development of such the vehicles are the technologies of autonomous systems, sensors and...
-
REDUNDANCY AS A WAY INCREASING RELIABILITY OF SHIP POWER PLANTS
PublicationOne of key ways of assuring a high level of reliability of a ship power plant is to design redundancy of its structural elements, for example redundancy of prime drivers, drivelines etc. This paper deals with issues related to the redundancy as a way increasing dependability of the ship power and propulsion systems. Especially, fundamental characteristics of dependability, major design strategies influencing the reliability, and...
-
Identification of hydroacoustic wave sources of ship in motion
PublicationThis paper deals with results of identification tests of acoustic field spectrum of underwater noise generated by ship in motion. The field is connected with acoustic activity of ship mechanisms and devices in operation. Vibration energy generated by the mechanisms and devices is transferred through ship structural elements to surrounding water where it propagates in the form of acoustic waves of a broad band of frequencies. In...
-
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...
-
Modelling of some stealth features for a small navy ship at the concept design stage.
PublicationIn this paper the basic research problems associated with modelling the basic stealth features for a small navy ship at the concept design stage are introduced. Amongst the major stealth features considered are: the modification of the immersed ship hull form by a rapid change of the ship loading condition, and modification of the ship boundary layer by the hull skin cover. The other stealth features of the ship are not presented...
-
The semi-Markov model of the process of appearance of sea-going ship propupsion system ability and inability states in application to determining the reliablity of these systems
PublicationThe article presents possible application of the theory of semi-Markov processes in creating the eight-state model of the process of appearance of the propulsion systems ability and inability states on sea-going vessels performing transportation tasks in a relatively long operating time t (t → ∞). The model has been proved to be able to be successfully used for determining the reliability of the abovementioned systems. The probability...
-
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...
-
Wojciech Litwin dr hab. inż.
People1992÷1996 - study on Mechanical Department at Gdansk University of Technology1996 – employed in the Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology at the Gdansk University of Technology2004 – PhD2014 – habilitation2016 - vice dean for science at Faculty of Ocean EngineeringHe participated in a number of designing and research programs connected with water lubricated bearings, solar technology and modern ship propulsion. Since...
-
Energy Systems Stations, W, ET, sem.7, zimowy 22/23 (PG_00042106)
e-Learning CoursesInternal combustion engines - principle of operation and classification. Heat balance of the engine. Uniform and combined propulsion systems.The main comonents of the propulsion system. Power plant efficiency and waste heat utilization. Cooling water system, lubricating oil system, fuel oil systeml, gaseos fuel system (LNG), compressed air system, exhaust gas system. Fittings and accessories of pipeline systems in the power plant....
-
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...
-
Stability evaluation of the marine propulsion unit mechanical system bymeans of vibrations measurements and their analysis.
PublicationIn paper selected issues concerning vibration diagnosis of the mechanical system within marine propulsion units have been given. The analysis of vibration parameters was 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. In the beginning, the vibration apparatus being on laboratory equipment of the Department of Ship Power Plants of...
-
Stability evaluation of the marine propulsion unit's mechanical system by means of vibration measurements and their analysis
PublicationIn this paper selected issues concerning vibration diagnosis of the mechanical system within marine propulsion units have been given. The analysis of vibration parameters was 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. In the beginning, the vibration apparatus being on laboratory equipment of the Department of Ship Power Plants...
-
Manoeuvring forces on azimuthing podded propulsor model
PublicationThis paper presents the preliminary part of comprehensive manoeuvring open- water tests of a gas carrier model. The paper focuses on open water experiments with an azimuthing podded propulsor. The test program was carried out in the cavitation tunnel and the large towing tank of Ship Hydromechanics Division, Ship Design and Research Centre, Gdańsk. The pod was tested as a pushing unit with a 161.3 mm diameter propeller. Steering...
-
Modelling of performance of an AUV stealth vehicle. Design for operation.
PublicationIn the paper some results of research connected with modelling of performance and risk assessment of an AUV stealth vehicle are presented. A general approach to design of the stealth AUV autonomous underwater vehicle under consideration is introduced. The basic stealth characteristics of the AUV stealth vehicle are briefly described. The method of research is introduced. The AUV stealth vehicle concept is presented including the...
-
Modeling of performance of an AUV stealth vehicle. Design for operation.
PublicationIn the paper some results of research connected with modelling of performance and risk assessment of an AUV stealth vehicle are presented. A general approach to design of the stealth AUV autonomous underwater vehicle under consideration is introduced. The basic stealth characteristics of the AUV stealth vehicle are briefly described. The method of research is introduced. The AUV stealth vehicle concept is presented including the...
-
APPLICATION OF REDUNDANCY IN SHIP POWER PLANTS OF OFFSHORE VESSEL
PublicationPower and propulsion systems of offshore units must be of a very high level of reliability. The loss of ability to perform functions of their components causes generally to very high economic losses, which may be increased by unused the weather window resulting to postponing the planned offshore operations. To ensure carrying out so expensive offshore operations in the most reliable way, various types of redundancies are built-in...
-
Modeling of Combined Phenomena Affecting an AUV Stealth Vehicle
PublicationIn the paper some results of research connected with modelling the basic stealth characteristics of an AUV vehicle are presented. First of all a general approach to design of the stealth AUV autonomous underwater vehicle under consideration is introduced. Then, the AUV stealth vehicle concept is briefly described. Next a method of modelling of the stealth characteristics is briefly described as well. As an example of the stealth...
-
Mathemathical model of radial passive magnetic bearing
PublicationIn the article mathematical radial model of passive magnetic bearings to ocean engineering units has been presented. The units application in underwater thrusters should increase propulsion systems durability and gives lower maintenance costs. The rotor of electric motor is hanging in magnetic field taken from radial passive magnetic bearings. However axial direction maintenance must be controlled with electromagnets and their...
-
INFLUENCE OF THE HULL SHAPE ON THE ENERGY DEMAND OF A SMALL INLAND VESSEL WITH HYBRID PROPULSION
PublicationRecently, there has been a significant development of ecological propulsion systems, which is in line with the general trend of environmentally friendly “green shipping”. The main aim is to build a safe, low-energy passenger ship with a highly efficient, emission-free propulsion system. This can be achieved in a variety of ways. The article presents the main problems encountered by designers and constructors already at the stage...
-
Quantitative Assessment of Operation of Ship Main Diesel Engine
PublicationOperation of ship propulsion system is associated with realization of definite operational goals. If to elements of the system the operational reliability strategy could be applied, the situation would be very simple as existing conditions would unambiguously determine application of means being on hand. However decision to reject application of the strategy (even if hypothetical) becomes obvious with a view of necessity of ensuring...
-
Tracking of the broadband source of the underwater noise in the very shallow water conditions
PublicationThe paper contains the result s, both theoretical and experimental , connected with the tracking of the underwater noise source as small ships, pontoon , diver and so on. The pro blem of security in the shallow water area is the challenge for underwater acousticians. In this paper there is take n into account the detection of the sources that move on the surface of the sea or underwater in shallow...
-
Inertial Sensors Applications in Underwater Measurements
PublicationOver the past decades microelectromechanical systems (MEMS) researchers have demonstrated a number of microsensors for almost every possible sensing modality, including attitudes. Current MEMS inertial measurement units (IMU) come in many shapes, sizes, and costs — depending on the application, and performance required. MEMS sensors have proved and demonstrated performance exceeding those of their macroscale counterpart sensors. In...
-
Integration of inertial sensors and GPS system data for underwater navigation
PublicationThe Inertial Navigation System (INS) is usually employed to determine the position of an underwater vehicles, like Remotely Operated Vehicles (ROV) and, more recently, Autonomous Underwater Vehicle (AUV). The accuracy of the position provided by the INS, which uses accelerometers and gyroscopes, deteriorates with time. An external aiding sources such as the Global Positioning System (GPS) can be employed to reduce the error growth...
-
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...
-
Multi-criterion, evolutionary and quantum decision making in complex systems
PublicationMulti-criterion, evolutionary and quantum decision making supported by the Adaptive Quantum-based Multi-criterion Evolutionary Algorithm (AQMEA) has been considered for distributed complex systems. AQMEA had been developed to the task assignment problem, and then it has been applied to underwater vehicle planning as another benchmark three-criterion optimization problem. For evaluation of a vehicle trajectory three criteria have...
-
COMPARISON OF NOISE EMISSION OF HCT AND CLASSIC VEHICLE COMBINATIONS FOR TIMBER TRANSPORTATION IN SWEDEN
PublicationBy means of a special simulation tool, the noise emission of a high-capacity heavy vehicle (11 axles) was compared to that of a classic heavy vehicle (a truck-dolly-semitrailer with 8 axles). The two cases are designated “Extended vehicle” versus “Classic vehicle” in this study, having total lengths of 34 and 25 m, respectively. The Classic vehicle represents the most common articulated heavy vehicle configuration for transport...
-
Small rov to detection and identification of dangerous underwater objects
PublicationA small unmanned underwater vehicle (UUV) to inspection of an undersea space is presented in the paper. Its behavior is controlled by a trained pilot. Correct detection and identification of targets depends on vehicle'sprecise displacement along a predefined route. Nowadays, the UUVs are equipped with an automatic control system to execute some basic maneuvers without constant human interventions. Hence, in the paper, an autopilot...
-
Assessment of under power ed propulsion machinery in electrically driven small inland waterway passenger ships from classification society point of view
PublicationPaper presents short operat ional a nd engineering analysis of underpowered propulsion in small electrically propelled small inland passenger ships. There is evidence that in certain weather conditions the phenomena of added aerodynamic resistance of small water crafts may have seriou s influence on their speed and manoeuvrability. Existing regulations like class societies rules for ship classification and construction or EU Directive 2006/87/EC do...
-
ASSESSMENT OF UNDERPOWER ED PROPULSION MACHINERY IN ELECTRICALLY DRIVEN SMALL INLAND WATERWAY PASSENGER SHIPS FROM CLASSIFICATION SOCIETY POINT OF View
PublicationPaper presents short operat ional a nd engineering analysis of underpowered propulsion in small electrically propelled small inland passenger ships. There is evidence that in certain weather conditions the phenomena of added aerodynamic resistance of small water crafts may have serious influence on their speed and manoeuvrability. Existing regulations like class societies rules for ship classification and construction or EU Directive 2006/87/EC do...
-
HYDROACOUSTIC NOISE MEASUREMENTS
PublicationThe paper deals mainly with investigation of underwater noise that propagation is in shallow water. In this paper has been presented the experimental investigation results concerning the distribution of the sound field pressure generated by moving ships in the shallow water at the small distance from the ship. The main acoustical characteristics describing features of the field are spectrograms in pseudo 3D system – distance and frequency...
-
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...
-
Zdzisław Kowalczuk prof. dr hab. inż.
PeopleZdzislaw Kowalczuk received his M.Sc. degree in 1978 and Ph.D. degree in 1986, both in Automatic Control from Technical University of Gdańsk (TUG), Gdańsk, Poland. In 1993 he received his D.Sc. degree (Dr Habilitus) in Automatic Control from Silesian Technical University, Gliwice, Poland, and the title of Professor from the President of Poland in 2003. Since 1978 he has been with Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics...
-
Possibility to use engine compression ignition engines in floating power plants marine
PublicationCompression-ignition engines used in ship technology as main propulsion engines are large units reaching even to 50-60 MW. The engines can be used in power industry for electricity generation in a simple or combined steam turbine system in combined heat and power plants. The leading engine in such an arrangement is an internal-combustion piston engine. The main propulsion engines are used in large piston internal-combustion engines...
-
Możliwości redukcji przebiegowego zużycia paliwa przy zastosowaniu elektronicznych systemów wspomagających kierowców
PublicationElektroniczne systemy wspomagające kierowcę pomagają kierującym kontrolować sytuację na drodze, przekazują sygnały do układu hamulcowego i napędowego, rozpoznają znaki drogowe, pozwalają utrzymać odpowiedni dystans w czasie jazdy w kolumnie, a także kontrolują położenie pojazdu na pasie ruchu. Elek-troniczne systemy wspomagające kierowcę pomagają również zmniejszyć przebiegowe zużycie paliwa, poprzez odpowiednie sterowanie układem...
-
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...
-
Assesment of operation of ship main diesel engine using the theory of semi-markovian and markov processes.
PublicationTo precisely determine the task it is necessary to specify also its duration time, apart from conditions in which it will be realized. When considering propulsion engine, i.e. the main element of ship propulsion system, especially important becomes not only the problem which amount of energy could be at one's disposal but also within which time interval it could be delivered. Therefore apart from applying the commonly used reliability...
-
Application of advanced CFD simulations in seakeeping analysis of ships (case study)
PublicationThe novel design process of many types of ships needs estimation of seakeeping properties. Especially ships like Offshore Supply Vessels, Wind Farm Support Vessels, Research Vessels, ferries, military vessels, rescue vessels require extended analysis of ship behavior on rough sea. The main reason for improving ships operability in different sea conditions is need of rising efficiency of propulsion system, reducing hull added resistance,...
-
Designing Particle Kalman Filter for Dynamic Positioning
PublicationThe article presents a comparative analysis of two variants of the Particle Kalman Filter designed by using two different ship motion models. The first filter bases only on the kinematic model of the ship and can be used in many types of vehicles, regardless of the vehicle dynamics model. The input value to the filter is the noisy position of the ship. The second filter makes use of the kinematic and dynamic models of the moving...
-
Mirosław Kazimierz Gerigk dr hab. inż.
People -
Some aspects of noise generated by a small ship in the shallow sea
PublicationThe passing and underwater moving objects produce the noises of variable intensity, which significantly increase the overall level of noise in the sea. This applies to both the sonic and ultrasonic range. The excessive levels of underwater noise adversely affects the so-called underwater acoustic climate and is the reason why this phenomenon is intensively investigated from the number of years. The results of experimental work...
-
Equivalent standard manoeuvres for pod-driven ships
PublicationProcedures for carrying out the manoeuvring tests presented in International Maritime Organisation (IMO) resolution MSC.137(76) are based on the capabilities of ships with conventional steering-propulsion systems. Therefore they do not correspond to ships with other steering-propulsion devices, like pod drives. IMO is aware of this shortcoming and for ships with non-conventional steering and propulsion system may permit the use...
-
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...
-
Sensors and System for Vehicle Navigation
PublicationIn recent years, vehicle navigation, in particular autonomous navigation, has been at the center of several major developments, both in civilian and defense applications. New technologies, such as multisensory data fusion, big data processing, or deep learning, are changing the quality of areas of applications, improving the sensors and systems used. Recently, the influence of artificial intelligence on sensor data processing and...