Technische Universiteit Delft
Manoeuvreren
26 april 2005 door M&C
Promotie van dhr. P.J.M. Schulten: "The interaction between diesel engines, ship and propellers during manoeuvring"
23 mei 2005 | 15:30:00
plaats: Aula TU Delft
hr. P.J.M. Schulten | werktuigkundig ingenieur
promotoren | Prof.ir. D. Stapersma en Prof.dr.ir. T.J.C. van Terwisga (fac 3mE)
The interaction between diesel engines, ship and propellers during manoeuvring
Dit proefschrift beschrijft een model waarmee het gedrag van de voortstuwingsinstallatie van een twee-assig, dieselmotorschroef aangedreven manoeuvrerend schip voorspeld kan worden. Het model bestaat hoofdzakelijk uit een uitgebreid dieselmotormodel, een schroefmodel waarin de effecten van scheve instroming meegenomen worden en een 4-graden-van-vrijheid manoeuvreermodel. Het nut en de toepassing van een dergelijk model wordt gevonden in het feit dat het daadwerkelijke gedrag van een scheepsmobiliteitssysteem bepaald wordt door de interactie tussen de diverse subsystemen (dieselmotor, schroef, schip) in operationele omstandigheden (zeegang, golven, manoeuvres). Voor het bereiken van optimale prestaties en geringe onderhoudskosten is het daarom wenselijk reeds in het ontwerpstadium inzicht te krijgen in het dynamische gedrag van de gehele installatie.
Daarnaast kan het model gebruikt worden voor verkennende studies zoals onderzoek naar nieuwe regelstrategieën en regelaars. Twee voorbeelden van de toepasbaarheid van het model zijn in detail uitgewerkt in dit proefschrift: onderzoek naar de overbelasting van de dieselmotor(en) gedurende een draaicirkel en onderzoek naar de effecten op de dieselmotor van een schroefspoedregeling bedoeld om de cavitatie van de schroef te verminderen.
Vanwege de omvang en complexiteit van het model zal de modelontwerper in de
praktijk geen specialist zijn op alle deelgebieden van het model en zal een
gefundeerde keuze gemaakt moeten worden tussen diverse in de literatuur
beschikbare deelmodellen. Een aantal overwegingen die hierbij meespelen
worden in dit proefschrift behandeld waarbij een belangrijke plaats is
ingeruimd voor de onzekerheidsanalyse van de diverse deelmodellen en van het
totale model. Het totale model is gevalideerd aan de hand van manoeuvreer-
en voortstuwingsmetingen die uitgevoerd zijn aan boord van Hr.Ms. De Ruyter,
een luchtverdedigings- en commandofregat van de Koninklijke Marine.
Voor verder lezen:
* Manoeuvring and control of marine craft 2003 (MCMC 2003): a proceedings
volume from the 6th IFAC conference, Girona, Spain, 17-19 September
2003 by J. Batlle, M. Blanke, 2004
* The dynamics of marine craft maneuvering and seakeeping by Edward M.
Lewandowski, 2004
* Special issue on ship control by Jens G. Balchen, 1996
* The behaviour of ships in a seaway by J.M.J. Journée, 1996
* Load and global response of ships by J.J. Jensen, 2001
* Basic ship theory. Vol. 2. Chapters 10 to 16. Ship dynamics and design
by K.J. Rawson and E.C. Tupper, 2001
* Practical ship hydrodynamics by Volker Bertram, 2000