Επιλογή βέλτιστου ναυτικού κινητήρα για πλοίο Bulk Carrier με τη βοήθεια μοντέλου 1D/0D βασισμένο στο εμπορικό λογισμικό AMESIM και MAN CEAS
Selection of the optimal marine engine for Bulk Carrier vessel using 1D/0D model based on the commercial software AMESIM and MAN CEAS
Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Κάκαρης, Σταμάτιος
Ημερομηνία
2025-01-22Επιβλέπων
Χατζηαποστόλου, ΑντώνιοςΛέξεις-κλειδιά
Ναυτικός κινητήρας ; Εκπομπές καυσαερίων ; Απόδοση ; Βέλτιστος κινητήραςΠερίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία με τίτλο «Επιλογή βέλτιστου ναυτικού κινητήρα για πλοίο Bulk Carrier με τη βοήθεια μοντέλου 1D/0D βασισμένο στο εμπορικό λογισμικό AMESIM και MAN CEAS» έχει ως αντικείμενο μελέτης την λειτουργία ενός δίχρονου ναυτικού κινητήρα δίνοντας έμφαση στην κατανάλωση καυσίμου που εμφανίζει.
Τα τελευταία χρόνια η εμφάνιση νέων κανονισμών που σχετίζονται με τις εκπομπές καυσαερίων έχει οδηγήσει πολλές ναυτιλιακές εταιρείες στην αναζήτηση μεθόδων βελτιστοποίησης της απόδοσης των πλοίων που έχουν στην κατοχή τους ή ακόμα και στην παραγγελία νέων πλοίων τα οποία να συμμορφώνονται με αυτούς τους νέους κανονισμούς.
Ο βασικότερος παράγοντας που καθορίζει την συμμόρφωση με τους κανονισμούς των εκπομπών καυσαερίων είναι η κύρια μηχανή του πλοίου και η απόδοσή της. Γι’ αυτό το λόγο η επιλογή της κατάλληλης μηχανής αποτελεί σημαντικό αντικείμενο μελέτης στο οποίο θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη έμφαση.
Οι μελέτες που πραγματοποιήθηκαν κατά την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας βοηθούν στην κατανόηση του τρόπου λειτουργίας ενός ναυτικού κινητήρα αλλά και πως τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του κινητήρα (διάμετρος εμβόλων, διαδρομή εμβόλων κ.α.) επηρεάζουν την κατανάλωση καυσίμου. Επομένως μετά από σύγκριση τεσσάρων κινητήρων της εταιρείας MAN (6S60, 6G60, 8G50 και 8G45), για εφαρμογή σε ένα πλοίο Bulk Carrier κατηγορίας Kamsarmax επιλέγεται ο κινητήρας 6G60, ο οποίος στο επιθυμητό σημείο λειτουργίας εμφανίζει τη χαμηλότερη ειδική κατανάλωση καυσίμου σε σύγκριση με τους υπόλοιπους κινητήρες. Μεταξύ των κινητήρων που συγκρίθηκαν ο 6G60 έχει τη μεγαλύτερη διαδρομή εμβόλου αλλά και τη μεγαλύτερη διάμετρο εμβόλου, ο συνδυασμός αυτών των χαρακτηριστικών τον καθιστά τον πιο αποδοτικό κινητήρα για το συγκεκριμένο πλοίο.
Περίληψη
The present diploma thesis entitled “Selection of the optimal marine engine for Bulk Carrier vessel using 1D/0D model based on the commercial software AMESIM and MAN CEAS” has as its object of study the operation of a two stroke marine engine, emphasizing at it’s fuel consumption.
In recent years the development of new regulations related to exhaust gas emissions has led many shipping companies to look for solutions to optimize the performance of their ships or even to order newbuildings in order to comply with the new regulations.
The main factor determining compliance with exhaust gas emissions regulations is the ship’s main engine and its performance. For this reason the selection of the appropriate engine is a subject of major importance that should be given special emphasis.
The studies that carried out during the preparation of this diploma thesis help to understand how a marine engine works, but also how the geometric characteristics of the engine (piston diameter, piston stroke, etc.) affect the fuel consumption. Therefore after the comparison of four MAN engines (6S60, 6G60, 8G50 and 8G45) for use in a Kamsarmax Bulk Carrier, the 6G60 engine is selected, which at the desired operating point shows the less specific fuel oil consumption compared to the rest engines. Among the engines compared, the 6G60 has the longest piston stroke as well as the largest piston diameter, the combination of these characteristics make it the most efficient engine for this particular ship.