Search
Search results for: SHIP PROPULSION
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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.
-
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,...
-
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...
-
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.
-
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 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 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.
-
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.
-
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.
-
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...
-
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...
-
Scale effect in the self-propulsion prediction for Ultra Large Container Ship with contra-rotating propellers
PublicationThis article addresses the problem of the scale effect for an Ultra Large Container Ship (ULCS) with a novel twin-crp-pod propulsion system. Twin-crp-pod steering-propulsion arrangement is an innovative solution that gains from three well-known systems: twin-propeller, contra-rotating propellers and pod propulsors. It is expected that applying the twin-crp-pod system to the analysed Ultra Large Container Ship will increase propulsion...
-
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...
-
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,...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Optimisation of the Energy Consumption of a Small Passenger Ferry with Hybrid Propulsion
PublicationThe main goal in the design phase is to create a safe ship with a very efficient (and preferably zero-emission) propulsion system. To obtain such ships, new concepts are being developed for both propulsion systems and individual components. The choice of a propulsion system is not straightforward. To optimise the selection of the propulsion system, it is valuable to optimise the energy demand of this unit, which can be done by...
-
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 Engineering2020 - dean of the Faculty of Ocean Engineering2021 - head of Institute of Naval Architecture He participated in a number of designing and research programs...
-
Supporting development of the smart ship technology by CFD simulation of ship behavior in close to real operational conditions
PublicationThe shipping industry is at the milestone of technological development – autonomous ships. Involving smart technologies accelerates development of green and safe shipping. Also IMO regulations, especially EEDI en-hanced application of new technologies. Meeting economic and ecological requirements future ships need to be designed with respect to increased reliability and operational performance. Design process of ships may be improved...
-
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...
-
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...
-
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...
-
A method to assess transverse vibration energy of ship propeller shaft for diagnostic purposes
PublicationThe article discusses a key problem of ship propulsion system vibration diagnostics, which concerns assessing this part of mechanical energy transmitted from the main engine to the ship propeller which is dissipated due to propeller shaft vibration. A simplified calculation model is proposed which allows the total energy of the generated torsional vibration to be assessed from the shaft deflection amplitude measured at the mind-span...
-
Prediction of ship resistance with the use of Full-scale CFD simulations
PublicationIn recent years, the IMO has introduced new regulations to reduce the negative impact of ships on the natural environment. A particularly important step forcing technological innovations is the increasing requirement of ship energy efficiency. It is expressed by the Energy Efficiency Design Index (EEDI). Another important step towards green shipping is rising the required quality of fuel used for propulsion, so called Tier limits....
-
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...
-
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...
-
Comparison of selected parametric methods for prediction of inland waterways ship hull resistance in towing tank test
PublicationIn the paper selected approximate methods for calculation of inland waterways ship resistance and their verification by towing tests, compared on the example of a small urban ferry, are presented. The test results are made for both the bare hull and the hull with appendages (skeg, azimuthal propeller). Significant differences between results of the theoretical methods and experimental ones, especially in the case of the model with...
-
Towards a reliable method for extrapolation of propulsion performance for vessels with twin-crp-pod system
PublicationThe study presents power performance prediction of an Ultra Large Container Ship (ULCS) with hybrid twin-crp-pod propulsion system. Twin crp-pod propulsion system is a combination of three concepts: twin screw, contra-rotating propellers (crp) and conventional shaft propellers with pod propulsors behind. The presented study shows the current extrapolation method for crp propulsion systems and tries to point out its weaknesses....
-
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...
-
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...
-
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...