Tilbake til søkeresultatene

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2

Reduction of ship emissions using innovative surface structures to reduce friction

Alternativ tittel: Reduksjon av skipets utslipp ved hjelp av innovative overflatestrukturer for å redusere friksjonen

Tildelt: kr 16,0 mill.

Motivasjonen for dette prosjektet er å hjelpe det maritime sektoren med å redusere utslippene betydelig fra skipene, spesielt havgående fartøyer, ved en praktisk og kostnadseffektiv metode som kan anvendes for både nybygg og eksisterende fartøy. Dette kan oppnås ved å redusere overflatefriksjonen, som står for mer enn 70% av motstanden av de fleste havgående fartøyer. Ved å bruke en nyskapende overflatestruktur, som påføres med antifouling belegg (bunnstoff), kan overflatefriksjonen reduseres opp til 10%. Denne passive metoden vil ikke kreve ekstra energiforbruk (som luftkompressorer i tilfelle luftsmøring) eller noen endring av skrogkonstruksjonen eller skipets utstyr. Aktuelle studier er begrenset til lavt Reynolds-tall, som ikke dekker operasjonsprofil for havgående fartøyer. Derfor vil nye numeriske og eksperimentelle undersøkelser bli fokusert for å analysere disse strukturene ved høye Reynolds-tall. I dette prosjektet vil det utvikles komplekse numeriske metoder (CFD) som fungerer i kombinasjon med nye eksperimentelle metoder som er utviklet i dette prosjektet for å gi pålitelige analyser. Disse metodene vil også bli brukt til pålitelig og effektiv design og optimalisering av overflatestrukturen. Den utviklede overflatestrukturen vil bli testet på et havgående fartøy. I detaljer skal prosjektet: -Gi en forståelse av motstandsreduksjon oppnådd fra den innovative overflatestrukturen i høyt Reynolds-tall, optimalisere mønsteret og formen for å oppnå maksimal motstandsreduksjon. -Undersøke robustheten til denne motstandsreduksjonsteknologien når den utsettes for forstyrrelser som er relevante for hva et skip opplever i havet. -Gi fullskala simulering og feltmålinger på et helt skip. -Estimere den totale utslippsreduksjonen for den globale havgående flåten. I løpet av prosjektet utvikles det eksperimentelle metoder for å teste plater med ulike typer overflateegenskaper i SINTEF Oceans kavitasjonstunnel. Total langsgående kraft måles. Strømningsdetaljer visualiseres ved hjelp av laserbaserte målemetoder. På numerisk side har NTNU utført detaljerte studier i liten skala, mens SINTEF Ocean har gjort numerisk simulering i stor skala.

The motivation for this proposal is to assist the maritime community to reduce emissions considerably from the ships, especially ocean-going vessels, by a practical, cost effective method applicable to both new-builds and existing vessels. This can be achieved by reducing skin friction, which count for more than 70% of resistance of most ocean-going vessels. By using an innovative surface structure, which is applied with anti-fouling coating, the skin friction could be reduced up to 10%. This passive method will not require additional energy consumption (like air compressors in case of air lubrication) or any alteration to the hull structure or ship's equipment. Current studies are limited to fairly low Reynolds numbers, which do not cover operational profile of ocean-going vessels. Therefore, novel numerical and experimental investigations are required to analyse these structures at high Reynolds numbers. In this project complex computational fluid dynamic methods will be developed which work in combination with novel experimental methods developed in this project to provide reliable analyses. These methods will also be applied to reliable and efficient design and optimisation of the surface structure. The developed surface structure will be tested on an ocean-going vessel. Emission savings will be calculated for the whole operational profile of the vessel. Then, an estimation of the potential saving for the global shipping will be provided. In details the project shall: -Provide an understanding of drag reduction obtained from the innovative surface structure in high Reynolds number, optimizing the pattern and shape to obtain maximum drag reduction. -Investigate the robustness of this drag reduction technology when exposed to disturbances relevant to what a ship experiences in the sea. -Provide full-scale simulation and field measurements on an entire ship. -Estimate the total emission reduction for the global ocean-going fleet.

Aktivitet:

MAROFF-2-Maritim virksomhet og offsh-2