course-details-portlet

TMR4335 - Marin teknikk - Propulsjonssystemer, sikkerhet og miljø

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Mappevurdering
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Skriftlig eksamen 70/100 4 timer D
Oppgave 30/100

Faglig innhold

Innføring i grunnleggende prosjektering 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 som diesel-, gassmotorer og gassturbiner.
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, konvertere, motorer og elektriske fremdriftsdrev, inklusive regulering.

Grunnleggende forståelse og kunnskap om risiko, sikkerhet, pålitelighet og vedlikehold for tekniske systemer. Tilgjengelighetsvurderinger og økonomiske betraktninger i et systems levetid. Innføring i begreper, teori, metoder og modeller.

Læringsutbytte

Emnene Marin teknikk – 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 være i stand til å:

Elektriske propulsjonssystemer:

På slutten av denne delen forventes studentene å:
- Ha god grunnleggende kjennskap til oppbygging og design av elektriske kraft- og propulsjonssystem om bord i skip og marine installasjoner.
- Forstå grunnleggende elektroteknikk, grunnleggende kretselementer, kretsegenskaper og kretslover.
- Kunne analysere enkle elektriske nettverk, inkludert AC strømkretser.
- Forstå strømmen i 1-fase AC-nettverk; kalkulere strømkomponenter; beskrive strømstrømmen i marine elektriske kraftanlegg og distribusjonssystemer om bord.
- Forklare prinsippene for elektriske maskiner, inkludert transformatorer og roterende maskiner; beskrive ulike topologier av elektriske maskiner som gjelder for propulsjon, distribusjon og marin kraftproduksjon.
- Forstå og forklare prinsippene for elektriske motorer, motordrev og kontroll av elektrisk propulsjon.

Hovedmaskineri:

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 og gassturbiner ved hjelp av p-V og T-s diagrammer. Beregne enkle termodynamiske sirkelprosesser for å bestemme energiutnyttelse og arbeidsutbytte.
- Kunne forklare maskinenes hovedkomponenter, prinsippene for energiomforming samt typiske driftskarakteristikker for dieselmotorer og gassturbiner. Kunne forklare sentrale begreper som beskriver en dieselmotors eller gassturbins ytelse knyttet til effekt, energiutnyttelse og eksosutslipp.
- Kunne beregne, ved hjelp av masse- og energibalanse og enkle prosessmodeller, hvordan dieselmotorens og gassturbinens ytelse påvirkes av ytre faktorer (atmosfærens tilstand, brenselkvalitet) og indre faktorer (kompresjonsforhold, ladelufttrykk/ trykkforhold i kompressor, innløpstemperatur på turbin, etc.).

RAMS:

På slutten av denne delen forventes studenten å:
- 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 grunnleggende prinsipper for vedlikeholdsstyring og kjenne til ulike typer vedlikehold.
- Kunne beregne hvordan et systems pålitelighet kan forbedres ved forebyggende vedlikehold.
- Forstå et systems livssyklus og kunne anvende økonomiske kriterier som nåverdi, internrente og gjeninntjeningstid til å vurdere designkonsepter og vedlikeholdsstrategier.
- Kunne anvende grunnleggende metoder i risikoanalyse.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, prosjektarbeid, laboratorieøvinger og regneøvinger. Prosjektarbeid og laboratorieøvinger som utføres i grupper er obligatorisk. Enkelte/en andel av regneøvingene kan være obligatoriske for å få adgang til eksamen. I emnet inngår en obligatorisk seminarserie hvor det kreves minst 50% deltakelse.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øving

Mer om vurdering

Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen som teller 70% og prosjektarbeid som teller 30%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering av hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart (Kapitler fra lærebok, kompendium).

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
TMR4310 5.0 01.09.2018
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

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

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2020

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 6
Fordypningstimer: 2

Undervisningsspråk: -

Sted: Trondheim

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

Ansvarlig enhet
Institutt for marin teknikk

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Mappevurdering

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Høst ORD Oppgave 30/100
Rom Bygning Antall kandidater
Høst ORD Skriftlig eksamen 70/100 D 17.12.2020 09:00
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