course-details-portlet

TMR4335 - Marin teknikk 4 - Propulsjonssystemer, sikkerhet og miljø

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Laboratorieøvinger 30/100
Skriftlig skoleeksamen 70/100 4 timer D

Faglig innhold

Innføring i grunnleggende prosjektering og anvendelse av maskinerisystemer for fremdrift og kraftgenerering for skip og offshore systemer.

Effektbehov og driftsprofiler som grunnlag for prosjektering og analyse av effektbehov.

Karakteristiske egenskaper, oppbygging og typiske begrensninger for hovedmaskineri (dieselmotorer).

Hovedfaktorer som påvirker maskinenes effekt, energiutnyttelse og eksosutslipp.

Aktuelle brenseltyper og primær energiomvandling ved forbrenning.

Luftforurensning og relevant regelverk.

Forståelse, anvendelse og systemanalyse av elektriske kraftsystemer og elektriske maskiner i propulsjons- og kraftsystemer ombord i skip og marine systemer.

Grunnleggende om elektriske generatorer, omformere, elektriske motorer og framdriftsdrev, og regulering.

Grunnleggende forståelse og kunnskap om risiko, sikkerhet, pålitelighet og vedlikehold for design og drift av tekniske systemer.

Kvalitative og kvantitative metoder for å beregne og vurdere risiko, systempålitelighet, tilgjengelighet, vedlikeholdsstrategier og økonomiske betraktninger i et levetidsperspektiv.

Innføring i begreper, teori, metoder og modeller.

Læringsutbytte

Emnene Marin teknikk, det vil si grunnlag, konstruksjoner, hydrodynamikk og propulsjonssystemer, sikkerhet og miljø, skal til sammen gjøre studentene i stand til å beskrive og forstå de marine fagområder og utføre nødvendig ingeniørarbeid knyttet til prosjektering, bygging og drift av skip, plattformer og andre marine systemer. De skal i tillegg gi studentene en oversikt over metoder og verktøy for å kunne utføre slikt arbeid, samt trening i samarbeid og kommunikasjon. Marin teknikk - propulsjonssystemer, sikkerhet og miljø har som mål å gi forståelse av virkemåte og ytelse med sikte på prosjektering og drift av hovedmaskineri, elektrisk kraftgenerering, distribusjon og elektrisk propulsjon, samt vurdering av maskinsystemers sikkerhet og pålitelighet.

Etter fullført kurs skal studentene forstå og kunne beskrive et typisk fremdrifts-/kraftsystem om bord på et fartøy, gi en kort oversikt over hver del av systemet, og anvende grunnleggende analyser av drivstoff, kraft og pålitelighet, tilgjengelighet, vedlikehold og sikkerhet som forventes for systemet. Studenten skal også ha forståelse for miljøpåvirkning av ulike systemer, hovedsakelig når det gjelder utslipp. Spesielt for hver del:

Hybrid og elektrisk fremdrift

På slutten av denne delen forventes studentene å:

  • Ha grunnleggende kunnskap til analyse og drift av hybride (elektriske) kraft- og propulsjonssystemer ombord på skip og maritime installasjoner.
  • Definere elektrisk effekt i 1- og 3-fase AC kretser og relatere dette til typiske maritime elektriske anlegg; og bregne "power flow" i maritime elektriske systemer.
  • Å forstå grunnleggende elektriske anlegg, DC og AC grid, og "power management system".
  • Forklare prinsippene og virkemåten for elektriske maskineri for maritime systemer; demonstrere ulike topologier av elektriske maskiner som er relevante til propulsjonssystemer, distribusjon og maritime kraftproduksjon; og modellere disse ved hjelp av ekvivalente kretser.
  • Forstå og forklare prinsippene for elektrisk fremdrift og kontroll av elektrisk propulsjon.
  • Forstå prinsippene for hybride kraftsystemer med batteri og brenselcelle, og hvordan de kan bidra til redusert drivstofforbruk og utslipp.

Forbrenningsmotorer og drivstoff

På slutten av denne delen forventes studenten å:

  • Kvantifisere et fartøys effektbehov i ulike driftsfaser og beskrive dette ved hjelp av driftsprofiler.
  • Beregne drivstofforbruk og mengde av eksosutslipp til atmosfæren, basert på en gitt driftsprofil samt vurdere hvordan endringer i driftsprofilen kan påvirke forbruk og utslipp.
  • Kunne anvende prinsippene for prosjektering av hovedmaskineriet i et fartøy basert på en gitt driftsprofil.
  • Forstå prinsippene for forbrenning og kjenne elementære begreper som brennverdi, luftoverskudd, mager og brenselrik forbrenning.
  • Kunne gjennomføre beregning av forbrenningsprosessen ved hjelp av energi- og massebalanse.
  • Kunne beskrive og analysere arbeidsprosesser for forbrenningsmotorer ved hjelp av p-V diagrammer.
  • Beregne enkle termodynamiske sirkelprosesser for å bestemme energiutnyttelse og arbeidsutbytte.
  • Kunne forklare maskinenes hovedkomponenter, prinsippene for energiomforming samt typiske driftskarakteristikker for dieselmotorer.
  • Kunne forklare sentrale begreper som beskriver en dieselmotors ytelse knyttet til effekt, energiutnyttelse og eksosutslipp.
  • Kunne gi en grunnleggende beskrivelse av hjelpesystemer (kjøling, smøring, drivstoff) som støtter driften av en motor.

RAMS

På slutten av denne delen forventes studenten å:

  • Forstå grunnleggende begreper knyttet til risiko og sikkerhet, og kunne anvende enkelte metoder i risikoanalyse.
  • Forstå og kunne kvantifisere en komponents pålitelighet.
  • Forstå og kunne beregne påliteligheten for sammensatte systemer med redundans ved hjelp pålitelighetsblokkdiagram og strukturfunksjoner.
  • Forstå og kunne anvende feiltreanalyse til å karakterisere pålitelighet og risiko til tekniske systemer.
  • Forstå hva som menes med et systems tilgjengelighet og kunne beregne tilgjengelighet for sammensatte systemer og systemer med redundans.
  • Forstå prinsipper for vedlikeholdsstyring og kjenne til ulike typer vedlikehold, sviktmønstre, samt viktigheten av vedlikeholdsvennlighet.
  • Kunne beregne hvordan et systems pålitelighet kan forbedres ved forebyggende vedlikehold.
  • Forstå grunnleggende optimalisering med hensyn til RAMS-krav til et system.
  • Kunne anvende økonomiske kriterier som nåverdi, internrente og gjeninntjeningstid til å vurdere designkonsepter og vedlikeholdsstrategier.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, prosjektarbeid/laboratorieøving, og regneøvinger. Enkelte/en andel av øvingene kan være obligatoriske for å få adgang til eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

  • Obligatoriske øvinger

Mer om vurdering

Delvurdering som består av skriftlig eksamen og laboratorieøvinger. Resultatene for de to delene angis med bokstavkarakter (A-F). Obligatoriske øvinger må også være bestått for eksamen.

Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart (kapitler fra lærebøker og kompendium, etc.)

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
TMR4310 5.0 HØST 2018
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Tredjeårsemner, nivå III

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2024

Undervisningsspråk: -

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Marin teknologi
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for marin teknikk

Timeplan

Listevisning
Kalendervisning

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Samlet karakter

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 70/100 D 03.12.2024 15:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL315 Sluppenvegen 14 1
SL520 Sluppenvegen 14 3
SL111 blå sone Sluppenvegen 14 36
SL111 brun sone Sluppenvegen 14 46
Høst ORD Laboratorieøvinger 30/100
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 70/100 D INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU