Kursplan för Fartygsmotstånd och framdrivning

Kursplan fastställd 2021-02-17 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnShip resistance and propulsion
  • KurskodMMA163
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMOB
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeMaskinteknik, Sjöfartsteknik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 89116
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0121 Övning, del A 2,5 hp
Betygsskala: UG		 2,5 hp
0221 Tentamen, del B 5 hp
Betygsskala: TH		 5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Matematik (inklusive sannolikhetslära, statistik och numerisk analys), Strömningsmekanik.

Syfte

Efter kursen ska studenten ha grundläggande professionell kunskap om fartygs- och propellerhydrodynamik samt hur ett bra skrov och propeller ska utformas. Studenten kommer att ha kunskap om hur man initierar en beräkningsmodell, inklusive val av lämpliga metoder och approximationer, samt löser och analyserar strömningsproblem relevanta för fartygsmotstånd och propellerdesign.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

- Identifiera och diskutera ett fartygs motståndskomponenter och deras ursprung;
- Förstå och kunna föra en diskussion kring hur olika beräkningsmetoder kan användas för att prediktera motstånd;
- Kritiskt utvärdera resultat från olika beräkningsmetoder;
- Förstå och kunna föra en diskussion kring hur olika fenomen och designparametrar påverkar propellerns prestanda;
- Välja en lämplig propeller givet nödvändig dragkraft och maskinens karakteristika;
- Förstå och kunna föra en diskussion kring hur interaktionseffekter mellan skrov och propulsor uppstår, vad de får för konsekvenser och hur de påverkar skrovdesignen;
- Förstå och kunna föra en diskussion kring skalsimilaritet och skalningseffekter;
- Använda ITTCs procedurer för att skala ett fartygs hydrodynamiska egenskaper mellan modell- och fullskala;
- Tillämpa ITTC-metoder för att beräkna specifikationer för propellern utifrån ett självdriftsförsök;
- Förklara och värdera effekterna av interaktionen mellan skrov och framdrivning samt hur detta påverkar designen av propellern.

Innehåll

Kursinnehållet kan grupperas i fyra delar: (i) ursprung, klassificering och analys av de olika de olika motståndskomponenternas; (ii) prediktering av skrov- och propellerprestanda genom beräkningshydrodynamik, släpförsök och empiriska samband; och (iii) principerna för skrovutformning och verktyg för att förbättra verkningsgraden hos ett skrov, och (iv) principerna för propellerutformning och verktyg för att förbättra verkningsgraden hos en propeller. Praktiska övningar som använder modern kommersiell programvara samt resultat från släpförsök används för att exemplifiera det kursens teoretiska innehåll.

Fartygs- och propellerhydrodynamik
- Grundläggande ekvationer och principer inom fartygshydrodynamik
- Skalsimilaritet
- Inviskös strömning
- Gränsskiktsströmning
- Viskös och turbulent strömning

Motståndskomponenter
- Klassificering av motståndskomponenter
- Vågmotstånd

Motståndsprediktering
- Panelmetoder för inviskös strömning
- RANS-metoder för turbulenta strömningsberäkningar
- Empiriska metoder för för motståndsprediktering
- Experimentella procedurer för motståndsprediktering

Skrovutformning
- Motstånd hos olika skrovtyper
- Konstruktionsprinciper för minskat motstånd
- Konstruktionsprinciper för propulsorskrovinteraktion

Propellerutformning
- Propellerkraktäristika
- "Open-water performance"
- Kavitation
- Propellerinducerade ljud och vibrationer
- Avancerade koncept/begrepp inom propellerteori

Propulsorskrovinteraktion och fullskalig prestanda
- Interaktion mellan skrov och framdrivning
- Modelltester och fullskalig extrapolering

Organisation

Undervisningen sker i form av föreläsningar och datorövningar.

Litteratur

- J.R. Paulling, Ed. (2010). The Principles of Naval Architecture Series - Ship Resistance and Flow. The Society of - Naval Architects and Marine Engineers (SNAME), Jersey City, NJ, USA.
- Ship Propulsion Dyne G, Bark G. 2005
- Kompletterande föreläsningsmaterial laddas upp på kurshemsidan under kursens gång

Examination inklusive obligatoriska moment

Del A: Godkända datorövningar och genomfört seminarium om resultaten av datorövningarna.
Del B: Skriftlig tentamen.

Slutbetyg bestäms av resultatet på den skriftliga tentamen samt av bonuspoäng från datorövningarna.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.