Пропулзија брода

ID: 0956
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Симић П. Александар
извођачи: Симић П. Александар
контакт особа: Симић П. Александар
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени+усмени
катедра: катедра за бродоградњу

извођења

циљ

У оквиру предмета студенти се упознавању са основним принципима погона бродова. У том смислу посебна пажња посвећена је физичким појавама које карактеришу рад пропелера. Проучавају се комплексне околности у којима пропелери раде, као и утицај геометрије пропелера на хидродинамичке перформансе. Студенти се оспособљавају да самостално, применом уобичајених инжењерских метода, одреде карактеристике пропелера максималне ефикасности, као и потребну снагу погонског мотора. Осим тога студенти се упознају и са различитим савременим техничким решењима за побољшање ефикасности пропулзивног система брода, као и са важећим прописима који се односе на техничке али и еколошке захтеве који се односе пропулзију брода.

исход

1. Студент је детаљно упознат са основним физичким појавама које карактеришу рад пропелера. У том контексту, разматрају се традиционалне, али и савремене методе за решавање сложених физичких појава, у циљу одређивања геометријских карактеристика оптималног пропелера у односу на постављени пројектни задатак. Посебна пажња посвећена је моделским испитивањима пропелера и анализи резултата, као и поступцима за прерачунавање тако добијених резултата на пропелер у пуној величини. 2. Студент се оспособљава да примени свеобухватно знање из математике, механике флуида и основних инжењерских принципа у циљу одређивања хидродинамичких карактеристика пропелера. 3. Студент је оспособљен да критички анализира утицаје основних геометријских и хидродинамичких карактеристика пропелера, имајући у виду комплексно дострујавање воде пропелеру, које је условљено формом крменог дела брода, уобичајених типова морских бродова, а у циљу оптимизације погона брода. 4. Студент је у стању да процени утицај одабраних карактеристика пропелера како би повећао енергетску ефикасност погона брода, а тиме повећао економичност брода у експлоатацији и умањио негативан утицај на животну средину. 5. Студент је оспособљен да изабере и примени одговарајуће емпиријске и нумеричке методе за одређивање хидродинамичких карактеристика оптималног пропелера, као и потребне снаге погонског мотора, имајући у виду простор који је на располагању на крменог делу брода, као и ограничења примењених метода. 6. Студент уме да изабере и критички процени релевантну техничку литературу и друге изворе информација за решавање сложених проблема из области бродске хидродинамике са посебним освртом на пројектовање пропулзивног система брода. 7. Стечена знања студенту омогућавају решавање сложених инжењерских изазова и специфичних захтева при пројектовању које намећу савремени трендови у области бродоградње, а који се односе на пропулзију брода.

садржај теоријске наставе

Студент се упознаје са основним физичким појавама које карактеришу рад пропелера, са међусобним утицајем трупа брода и пропелера, са заједничким радом пропелера и мотора и коначно избором/пројектовањем пропелера применом уобичајених инжењерских метода. Посебна пажња се посвећује моделским испитивањима како пропелера у слободној вожњи, тако и пропелера који ради иза брода, како би студент стекао неопходно знање да сам спроведе/руководи или да наручи потребна испитивања, односно протумачи резултате истих. Детаљно се анализира пренос снаге од мотора до пропелера, од чега зависе и карактеристике оптималног пропелера, али и потребна снага погонског мотора. Осим тога, студенти се упознају и са различитим савременим техничким решењима за побољшање ефикасности пропулзивног система брода, као и са важећим прописима који се односе на техничке али и еколошке захтеве који се односе пропулзију брода. Коначно, студент се упознаје и са разним типовима пропулзора, који су у већој или мањој мери засновани на пропелеру (рецимо, пропелер у сапници, контра-ротирајући пропелери, тандем пропелери, итд.), као и онима који се знатно разликују и који се уграђују код релативно неуобичајених типова бродова или на чамцима (на пример, водомлазни пропулзор, пропулзор са вертикалним крилима, итд.). У оквиру теоријске наставе објашњавају се и основни елементи неопходни за спровођење пробних испитивања изграђеног брода.

садржај практичне наставе

У оквиру практичне наставе, поред уобичајених рачунских задатака који прате поједина поглавља теоријске наставе, тежиште је на изради самосталног пројекта (који се наставља на пројект из предмета Отпор брода). Пројект се, укратко, састоји у спровођењу прорачуна применом уобичајених инжењерских метода (неки од њих и уз употребу рачунара), с циљем да се одабере/пројектује оптималан пропелер, односно одабере адекватан бродски мотор. Посебна пажња је посвећена енергетској ефикасности коначног решења.

услов похађања

Неопходно је да је студент положио предмет: Отпор брода

ресурси

Писани изводи са предавања Упутство за израду пројекта Допунска литература која се добија на предавањима Интернет ресурси

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 30
разрада и примери (рекапитулација): 0

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 10
семинарски рад: 0
пројекат: 10
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 10
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 0
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 35
завршни испит: 60
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

E. Lewis,(editor): Principles of Naval Architecture (Chapter VI – Propulsion), SNAME, Jersey City, 1988. ; SNAME’s Principles of Naval Architecture Series: Propulsion, Justin E. Kerwin and Jacques B. Hadler, 2010.; A. F. Molland, S. R. Turnock and D. A. Hudson, Ship resistance and propulsion, Cambridge University Press, 2017.; John Carlton, Marine Propellers and Propulsion, Butterworth-Heinemann, 2012.; Radojčić, D., Kalajdžić, M., Simić, A., Power Prediction Modeling of Conventional High-Speed Craft, Springer, 2019. ;