Vakcode: mt215

Vaknaam: Maritieme Werktuigkunde A

Het betreft een College

ECTS studiepunten: 2

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek

Sectie Ontwerpen Maritieme Systemen

Docent(en): Klein Woud, prof.ir. J.

Tel.:  015-27 1556 /      

Trefwoorden:

Voortstuwingssystemen. Dieselmotoren. Gasturbines. Transmissie systemen.Verstelbare schroef systemen. Afstemming machine installatie met voortstuwer. Elektrische voedingsinstallatie.

Cursusjaar:

BSc 2e jaar

Cursustaal:

Nederlands

Semester:

1B

Coll.uren p/w:

3

Andere uren:

2

Toetsvorm:

Schriftelijk tentamen

Tentamenperiode:

1B / 2A

(zie jaarindeling)

Voorkennis (vakcodes):

mtp103

Wordt vervolgd door (vakcodes):

mtp205

Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:

Voortstuwingssystemen

1.         Functies, hoofdcomponenten, last- en aandrijfkarakteristieken

Dieselmotoren:

1.         Functie, werkingsprincipe, indeling naar bouwwijze, toerental en luchtvoorziening.

2.         Drukvulling, types.

3.         Indicateur-diagram, vermogen, gemiddelde druk, koppel, rendementen, brandstof- en luchtverbruik, koppel en vermogen-toerenkarakteristiek.

4.         Theoretische vergelijkingsprocessen, Otto-, Diesel-, Seiligerproces, thermodynamisch rendement.

5.         Constructieve uitvoering.

Gasturbines

1.         Werkingsprincipe, constructieve uitvoering

2.         Rendement, brandstof- luchtverbruik, koppel en vermogen-toerenkarakteristiek.

3.         Brayton vergelijkingsproces

 Transmissiesystemen:

1.         Directe en indirecte overbrenging; mechanische en electrische transmissie

2.         Asleidingcomponenten, koppelingen en tandwieloverbrengingen.

Verstelbare schroefsystemen

Afstemming machine-installatie voortstuwer:

1.         Motor-, schroefafstemming, basis probleemstelling.

2.         Motorkarakteristieken, motor bedrijfsveld.

3.         Lastkarakteristieken voor vaste en verstelbare schroeven en waterjets.

4.         'Off-design' omstandigheden, oorzaken, bepaling nieuwe bedrijfstoestand.

Electrische voedingsinstallatie

1.         Lay-out, hoofdcomponenten

2.         Hoofd- en secundaire voedingssystemen

3.         Electrische balans

4.         Generator en omvormer capaciteit

College materiaal:

• Marine Engineering. Design of Propulsion and Electric Power Generation Systems. J. Klein Woud and D. Stapersma. Institute of Marine Engineering, Science and Technology, London, 2003. ISBN 1-902536-47-9. Het boek is met een aanzienlijke korting te koop bij de dictatenverkoop OCP, gebouwdeel 10.

Referenties vanuit de literatuur:

• zie studieboek

Opmerkingen (specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):

Iedere collegeweek wordt een toetsopgave gegeven. Bij voldoende resultaat telt het toetsresultaat mee bij het tentamencijfer

Leerdoelen:

The student must be able to:

·           L1 Explain and apply prime mover (diesel engine, gas turbine) characteristics (drive characteristic (power/torque-speed relation), operational envelope, indicator diagram, bmep, torque-bmep, (indicated and effective) efficiency, specific fuel consumption, specific air consumption)

·           L2 Explain prime mover (diesel engine, gas turbine) construction types (2- and 4- stroke, trunk piston, cross head construction for diesel engines; gasgenerator, free power turbine concept, simple cycle, intercooled regenerative cycle for gasturbines)

·           L3 Calculate power, torque from brake mean effective pressure and engine dimensions for diesel engines

·           L4 Apply  basic thermodynamics to prime movers (diesel engine, gas turbine) to derive p,V-and T,S-diagrams, to calculate energy flows, fuel/air consumption and efficiencies)

·           L5 Explain and apply ideal models of diesel engine and gas turbine cycles (Otto, Diesel, Seiliger, Brayton), compare with actual process, understand differences with actual engine

·         L6 Explain and describe principles of  pressure charging (exhaust gas driven turbo charging in particular) and its influence on overall diesel engine characteristics (bmep; power density with regard to weight and dimensions; torque/power – speed relation)

·           L7 Explain and describe transmission systems, their components

·           L8 Explain reasons for application of controllable pitch propellers, understand construction of cpp

·           L9 Derive propulsor load characteristics (power/torque-speed relation) based on ship resistance characteristics

·           L10 Apply, understand and explain matching of prime mover to propulsor, as well as the influence of operational conditions on ship’s speed, propeller speed and engine loading

·           L11 Describe and explain main and secondary electric power supplies (DC, AC, frequency)

Computer gebruik:

Practicum:

project mtp204

Ontwerp component:

ontwerp van scheepsmachineinstallaties

Percentage ontwerponderwijs:  80%