Laivasuunnittelun tutkimushanke paransi propulsiotehokkuutta merkittävästi modulaarisilla suunnittelurajapinnoilla ja verkostoitumisella

Uutiset, Lehdistötiedote

Tutkimushankkeeseen osallistuneiden suomalaisten yritysten koko propulsiojärjestelmän, sähköntuotannon ohjausjärjestelmän (PMS) ja energianhallintajärjestelmän (EMS) suunnitelmat yhdistettiin laivasuunnitelmaksi määrittämällä modulaarisia tuoterajapintoja. Steerprop kehitti propulsioyksikön, WE Tech Solutions Oy suunnitteli PMS- ja EMS-järjestelmät ja Elomatic suunnitteli hankkeen laivakonseptin. Tämä mahdollistaa valmiin propulsiojärjestelmän, PMS:n ja EMS:n toimituksen laivahankkeeseen.

PMS- ja EMS-järjestelmien yhdistäminen propulsoriyksikköön ja laivasuunnitteluun onnistui pienentämään konseptin pääomakustannuksia 15 % nykyisiä ratkaisuja optimaalisemmalla järjestelmien mitoituksella. Optimaalisen mitoituksen ja paremman suunnittelun ansiosta propulsion kokonaistehokkuus oli 10 % edellisiä ratkaisuja parempi.

Tutkimusaiheet keskittyivät neljään suunnitteluun vaikuttavaan päätekijään, jotka ovat hydrodynaaminen optimointi, jääkuormat, veden alla leviävä melu (URN) ja operoinnin optimointi. Suunnitelmat validoitiin propulsioyksikön ja konseptialuksen hydrodynaamisilla kokeilla ja mallikokeilla. Potkurien iskukuormitukset validoitiin jääkuormilla tehdyillä kokeilla. URN-malleja kehitettiin kavitoivasta potkurista lähtevän ja akustisen melun etenemisen mallintamiseen. Operoinnin optimointiin kehitettiin simulaatioalusta. Aluksen EMS-järjestelmä voidaan optimoida realistisissa käyttöolosuhteissa. Tämä tehtiin yhdistämällä aluksen ohjaussimulaattori ja energiajärjestelmän simulaattori. Kahden fyysisesti eri paikassa sijaitsevan simulaattorin integroimiseksi kehitettiin rajapinta. Tutkimushankkeessa kehitettiin julkinen jääluokan propulsioyksikkö, jota voidaan käyttää referenssitapauksena.

ship at sea

Propulsioratkaisu on tarkoitettu keskikokoisille jääluokitelluille aluksille, joiden koneteho on enintään 6 MW yksikköä kohti. Propulsioratkaisun kannalta mielenkiintoisia alustyyppejä ovat matkustaja-alukset, lautat, jäätämurtavat huoltoalukset, arktisten merituulivoimaloiden huoltoalukset, tuotesäiliöalukset ja työveneet.

Saavutukset heijastelevat IMO 2050 -tavoitetta: vähentää merenkulun kasvihuonekaasupäästöjä 50 prosentilla vuoden 2008 tasosta vuoteen 2050 mennessä.

Uusi lähestymistapa mahdollistaa propulsiojärjestelmien joustavamman suunnittelun perinteisiin suunnittelumenetelmiin verrattuna.

”High-efficiency modular propulsion concept (ModProp)” -hanke toteutettiin vuosina 2020–2022. Sitä varten muodostettiin pk-yritysten ja mid-cap-yritysten verkosto. Hankkeen ansiosta yritykset voivat tarjota yhdessä aiempaa paremmin kattavan propulsiopaketin. Suomalaiset yritykset Elomatic, Steerprop ja WE Tech Solutions Oy osallistuivat hankkeeseen teollisina yhteistyökumppaneina. VTT puolestaan toimi hankekoordinaattorina ja tutkimuskumppanina.

Jaa
Jussi Martio
Jussi Martio

Sähköautot ja kaupunkipyöräily ovat kasvattaneet suosiotaan viime vuosina. Uusia innovaatiota syntyy kiihtyvää tahtia, ja teknologia mahdollistaa mitä mullistavimpia ratkaisuja.