Vurderingsordning

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 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, 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 være i stand til å:

Hybrid og elektrisk fremdrift

På slutten av denne delen forventes studentene å:

• Ha grunnleggende kunnskap til analyse og drift av elektriske kraft- og propulsjonssystemer om bord i skip og maritime installasjoner.
• Å forstå grunnleggende elektroteknikk, analysere elektriske kretser - DC og AC relevant til maritime elektriske anlegg.
• Definere elektrisk effekt i 1- og 3-fase AC kretser og relatere dette til typiske maritime elektriske anlegg; kalkulere generert eller forbrukt effekt av elektriske maskiner; og demonstrere innsikt i effektflyt i maritime elektriske fordelinger.
• Forklare prinsippene og virkemåte for elektriske maskiner, inkludert transformatorer og roterende maskiner; skildre ulike topologier av elektriske maskiner relevant til propulsjonssystemer, distribusjon og maritime kraftproduksjon; og modellere disse ved hjelp av ekvivalente kretser.
• Forstå og forklare prinsippene for elektriske motorer og kontroll av elektrisk propulsjon.
• Forstå prinsippene for hybride kraftsystemer med batteri og brenselcelle, og hvordan de kan bidra til redusert drivstofforbruk og utslipp.

Konvensjonelt maskineri

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 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.

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, 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 kan det inngå en obligatorisk seminarserie hvor det kreves minst 50% deltakelse.

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.

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

Anbefalte forkunnskaper

TEP4110 Fluid Mechanics, TEP4120 - Thermodynamics 1, TFY4104 Physics, TMR4245 Statistics.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart (Kapitler fra lærebok, kompendium).

Studiepoengreduksjon