laatst gewijzigd:26/01/2006

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:

De student kan:

  1. 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)

  2. 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)

  3. Calculate power, torque from brake mean effective pressure and engine dimensions for diesel engines

  4. 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)

  5. 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

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

  7. Explain and describe transmission systems, their components

  8. Make a shafting system strength and vibration analysis

  9. Explain reasons for application of controllable pitch propellers, understand construction of cpp

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

  11. 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

  12. Describe lay-out of electric power generation plant and its main components

  13. 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%