SAILPROP – även seglande lastfartyg behöver en energieffektiv propeller

Forskningsprojekt, 2020 – 2021

För vanliga fartyg optimeras propellern för den förväntade driftspunkten. Verkningsgraden är sämre vid andra konditioner, men vanligtvis är spannet av driftkonditioner smalt, eftersom maskinen opereras mesta delen av tiden vid dess optimala effekt.

Vindassisterade fraktfartyg drivs av både vind och maskin/propeller. Andelen maskindrift kontra vind beror på rådande vindförhållanden och kan variera från 0% till 100%, vilket också innebär att dragkraften som propellern måste leverera varierar i samma utsträckning. Propellern måste därför vara anpassad för ett driftsspann som är väsentligt större än normalt.

Därutöver kommer ett vindassisterat fartyg större delen av tiden har en avdriftsvinkel vilket påverkar skrovmotståndet, inströmningen till propellern och behöver motverkas med rodret.

I de tillfällen när fartyget drivs enbart av segel, är det önskvärt att den overksamma propellern har så lite bromsande effekt som möjligt.

Allt detta ställer nya krav på optimeringen av fartyget och designstrategin för propulsionssystemet.

I detta projekt arbetar vi med att definiera aktuella driftskonditioner och anpassa verktyg och principer för propelleroptimering för situationen som beskrivits ovan samt undersöka hur vindassistansen påverkar den optimala propellerdesignen. Arbetet ska leda fram till ett propellerkoncept för ett tänkt vindassisterat fraktfartyg.

Arbetet utförs huvudsakligen av SSPA och Chalmers, där SSPA arbetar med driftskonditioner och fartygskoncept och Chalmers arbetar med att utveckla optimeringsverktyg för propellerdesignen. Kongsberg och Wallenius representerar näringen och bidrar med nödvändig input för att förankra arbetet i näringens förutsättningar och för att kontinuerligt delta i utvärderingen av resultat. Vid Chalmers kommer arbetet att utföras inom ett doktorandprojekt som huvudsakligen är finansierat genom Chalmers stiftelses satsning på vindpropulsion i nära samarbete med Kongsberg. Detta säkrar både den vetenskapliga höjden, att resultaten blir generellt applicerbara och publicerade enligt vetenskaplig praxis samt att arbetet är väl förankrat i näringen och ger ett konkret mervärde för de industriella partnerna.