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Akronym
MariData-MariPower
Projekt Titel
Holistische Prognose der Antriebsleistung von Schiffen unter realistischen Bedingungen zur Unterstützung bei der effektiven Schiffsführung
Förderkennzeichen
03SX528F
Funding code
945.02-838
Startdatum
December 1, 2020
Enddatum
November 30, 2023
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Projektträger
Institut
Projektleitung
Mitarbeitende
Das Verbundvorhaben hat zum Ziel, ein Assistenzsystem für die Schiffsführung zu entwickeln. Damit sollen Entscheidungen bezüglich möglicher Route und Geschwindigkeit anhand einer quantitativen Vorhersage der nötigen Leistung und der Brennstoffmenge unterstützt werden. Dieses System soll Prognosen einerseits im Bereich von Echtzeit treffen, andererseits sollen diese auf numerischen Modellen basieren, die die Realität möglichst exakt abbilden. Diese Modelle sind äußerst komplex und können nicht zur Laufzeit des Assistenzsystems angewendet werden. Stattdessen werden im Vorfeld der Systeminstallation Simulationen durchgeführt, die den Einfluss der verschiedenen Komponenten unabhängig voneinander
bewerten. Dabei wird sowohl die Änderung des Widerstands als auch des Strömungsfelds direkt vor dem Propeller gespeichert.
Mit diesen Informationen werden im Rahmen dieses Teilvorhabens Simulationen zur Vorhersage der Propellerkräfte für Kombinationen von gleichzeitig auftretenden Umweltkompontenten durchgeführt. Dazu wird ein Verfahren zur Überlagerung mehrerer Zusatzwiderstandsanteile sowie der Veränderungen des Strömungsfeldes vor dem Propeller entwickelt und eingesetzt, um die Belastung des Propellers zu bestimmen. Anhand dieser Ergebnisse wird ein parametrisiertes Ersatzmodell aufgebaut, das den Propellerbetriebspunkt in beliebigen Umweltbedingungen in Echtzeit vorhersagen kann.
Eine weitere entwickelte Methode wird entwickelt, um den Propellerbetriebspunkt und damit den mittleren Leistungsbedarf und Treibstoffverbrauch vorherzusagen. Dies geschieht durch die Bestimmung einer zeitlich mittleren Bewegung des Schiffes anhand der unterschiedlichen wirkenden Kräfte durch iterative Bewertung von Gleichgewichten.
bewerten. Dabei wird sowohl die Änderung des Widerstands als auch des Strömungsfelds direkt vor dem Propeller gespeichert.
Mit diesen Informationen werden im Rahmen dieses Teilvorhabens Simulationen zur Vorhersage der Propellerkräfte für Kombinationen von gleichzeitig auftretenden Umweltkompontenten durchgeführt. Dazu wird ein Verfahren zur Überlagerung mehrerer Zusatzwiderstandsanteile sowie der Veränderungen des Strömungsfeldes vor dem Propeller entwickelt und eingesetzt, um die Belastung des Propellers zu bestimmen. Anhand dieser Ergebnisse wird ein parametrisiertes Ersatzmodell aufgebaut, das den Propellerbetriebspunkt in beliebigen Umweltbedingungen in Echtzeit vorhersagen kann.
Eine weitere entwickelte Methode wird entwickelt, um den Propellerbetriebspunkt und damit den mittleren Leistungsbedarf und Treibstoffverbrauch vorherzusagen. Dies geschieht durch die Bestimmung einer zeitlich mittleren Bewegung des Schiffes anhand der unterschiedlichen wirkenden Kräfte durch iterative Bewertung von Gleichgewichten.