Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2005, Page 222
Inngangur
Undanfarin ár hefur Marorka unnið að gerð orkustjórnunarkerfisins Maren, fyrst með
áherslu á fiskiskip en undanfarið hefur kerfið einnig verið útfært fyrir flutningaskip.
Orkustjórnunarkerfið byggist á gerð líkana af sérhverjum íhlut orkukerfa skipanna sem
saman mynda hermilíkan sem lýst getur orkulegri stöðu skipanna á sérhverjum tíma
[1, 2]. Fyrir fiskiskip eru helstu kerfin framdriftsbúnaður, kælikerfi og togvindukerfi og
sem dæmi um einstaka íhluti innan þessara kerfa má nefna: aðalvél, skipsskrokk, skrúfu,
kælipressur o.fl.
Fram til þessa hafa líkön Marorku að mestu byggst á þeim fræðum sem þekkt eru í dag
til þess að lýsa hegðun umræddra íhluta. Yfirleitt er um að ræða sambærilegar aðferðir
og notaðar eru við hönnun og byggjast þær ýmist á aðferðum afleiddum út frá þekktri
eðlisfræðilegri hegðun eða út frá líkönum sem byggð eru á tilraunaniðurstöðum. Tilgang-
urinn með því verkefni sem hér er lýst byggðist, ólíkt fyrri aðferðum, á notkun mæli-
gagna frá tilteknum togara við gerð líkans af hluta orkukerfis hans til notkunar í Maren
orkustjórnunarkerfinu.
Akveðið var að vinna með líkan af nauðsynlegu ásafli skips og hraða þess við tilteknar
aðstæður. Astæða þess að ráðist var í gerð líkans af þessum hluta skipsins byggist helst á
því að skrúfa skipsins notar að jafnaði um 85% af heildarafli aðalvélarinnar sem gerir
líkanið mikilvægt þegar verið er að skoða heildarorkunotkun skipsins. Þar að auki þótti
verkefnið nokkuð áhugaverðara en til að mynda líkanagerð af kælikerfi, sökum utanað-
komandi þátta eins og vinds og öldu, en áhrifum þeirra getur verið erfitt að lýsa með
eðlisfræðilegum líkönum.
Astæða er til að leggja áherslu á tilgang líkansins sem er hermilíkan en ekki stýrilíkan eða
spálíkan og því er ekki gert ráð fyrir að hægt sé að nýta sér rauntímamælingar um hraða
eða ásafl skipsins sem innmerki í líkanið sjálft.
Mat á nauðsynlegu ásafli skipa
Við mat á nauðsynlegu afli skipa þarf að meta mótstöðu skipsins og reikna út nauðsyn-
legan þrýstikraft sem skrúfa þarf að gefa til þess að yfirvinna mótstöðuna og koma skip-
inu á tiltekinn hraða. Mótstöðu skipa í líkingu við það sem hér er notað má skipta upp í
eftirfarandi þætti:
• Grunnmótstöðu sem felst í skrokkmótstöðu í lygnum sjó
• Mótstöðu af völdum umhverfisins sökum vinds og öldu
• Áhrif mismunandi veiðarfæra þar sem stærð og notkun skiptir máli
Algengasta aðferð við útreikninga á mótstöðu skipa í lygnum sjó er kennd við Ffoltrop
og Mennen [3, 4] og byggist á prófunum á yfir 300 líkönum í sjótanki. Algengar aðferðir
við mat á áhrifum vinds byggjast einnig oft á prófunum [5] þótt það sé alls ekki algilt.
Ýmsar aðferðir hafa verið þróaðar við mat á áhrifum öldu og byggjast þær ýmist á mati
á orkuinnihaldi öldunnar [6] eða þeim þrýstingi sem aldan veldur á skrokk skipsins [7,8].
Til þess að finna nauðsynlegan þrýstikraft skipsskrúfu til þess að yfirvinna mótstöðuna
er algengt að notast sé við líkan byggt á prófunum á yfir 100 skrúfum í sjótanki [9].
Aðferðafræði til þess að ákvarða hraða skips á siglingu, sem er að mestu byggt á þeim
aðferðum, sem gefnar eru að ofan má finna í [10] auk þess sem kerfi byggt á sömu
aðferðafræði er rætt í [11 ].
2 2 0| Árbók VFf/TFf 2 0 0 5