Motor vermogen berekenen.

[Ilja DHont]

Beste mensen,
 
Momenteel ben ik bezig met mijn afstudeer scriptie. Daarvoor dien ik het motor vermogen van 1 van de schepen van de rederij berekenen. 
Aangezien mijn opleiding Stuurman is en niet machinist is dit niet mijn sterkste punt.
Omdat er geen vermogens meter geïnstalleerd is in de machinekamer was ik van plan om via het brandstof verbruik met de rendementsfactor en de calorische waarde uit bunker rapporten het vermogen te berekenen. Zit ik hiermee op de goede weg?
 
Mvg,
 
Ilja D'Hont

[Pinokkio]

Zo zou je het kunnen doen. Maar dan moet je wel weten wat de rendementsfactor van die motor werkelijk is, en bovendien moet je weten of dat rendement geldt voor de bovenste of onderste calorische waarde.
Bovendien kan dat rendement ook nog eens afhankelijk zijn van het te leveren vermogen (percentage belasting van de motor).
 
Ik vraag me overigens wel af hoe je hier een hele afstudeerscriptie mee denkt te gaan vullen......

[Ilja DHont]

Okey bedankt voor de reactie en tips.
Geen zorgen het project is veel groter maar had niet alles uitgelegd.
In kort ga ik een model ontwikkelen van hoeveel snelheid schepen verliezen in toenemende golfslag.
Daarvoor heb ik ten tijden van de metingen het effectieve vermogen nodig ( schroef-as vermogen ).
Er is echter slechts 1 schip op aanvraag van wartsila uitgerust met een torque meter op de schroef-as.
Bij de andere schepen moet ik dit aan de hand van waarschijnlijk het brandstof verbruik zelf berekenen.

[Ilja DHont]

Ik loop overig ook aardig vast op de rendementen die niet constant zijn. 
Zijn er nog andere mogelijkheden om het effectief vermogen te berekenen?

[Pinokkio]

Vermogen = Kracht maal Snelheid.
 
Maar dan zou je de stromingsweerstandskracht van het schip in het water moeten gaan berekenen, en dat is veel moeilijker dan vermogen berekenen uit brandstofverbruik.

[Ilja DHont]

De stromingsweerstand is inderdaad veel moeilijker en omdat we het over stampend en slingerend schip hebben ook nagenoeg onmogelijk.
Ik loop een beetje vast op het inwendig rendement. Pe(effectief vermogen/schroefas vermogen in MW) = ntot(totaal rendement) x B(brandstof verbruik in kg/sec) x Ho ( stookwaarde in MJ/kg) Maar ik weet zowel Pe als ntot niet. Het totaal rendement is inwendig en mechanisch rendement. Het mechanische rendement is volgens mij vrij constant ( zolang je niet de as generator eraf haalt ofzo ). Maar inwendig/thermisch rendement is natuurlijk afhankelijk van het gevraagde vermogen dus varieert. 
 
De bedoeling is dat schepen een excel sheet bijhouden met de afgelegde afstand door het water, verbruik, weer info etc. 
Daarna moet ik aan de hand van het verbruik het vermogen berekenen wat bij die specifieke situatie hoort. Daarmee kan ik bepalen welke snelheid het schip had gelopen in ideale omstandig heden om zo het vaart verlies te berekenen in een bepaalde wolf hoogte en richting. 
Als je dit dan van meerdere schepen maanden lang bijhoud krijg je een vaartverlies tabel

[Pinokkio]

Daarna moet ik aan de hand van het verbruik het vermogen berekenen wat bij die specifieke situatie hoort. Daarmee kan ik bepalen welke snelheid het schip had gelopen in ideale omstandig heden om zo het vaart verlies te berekenen in een bepaalde wolf hoogte en richting.

Dit is voor mij niet duidelijk.
 
Maar afgezien daarvan, wat is de fabrikant en typenummer van de scheepsdieselmotor waar je nu naar kijkt?

[Ilja DHont]

Ik bedoel wanneer je weet hoeveel effectief vermogen je gemiddeld over de periode van de meeting ( de afgelegde afstand door het water in een bepaald golf veld bijv. 4m 2 streken van de kop ) hebt gedraaid, je in de speedcurve van de seatrials kunt aflezen wat de snelheid zou zijn geweest in vlakke zee. Deze seatrial gegevens zijn namelijk in zulke gunstig mogelijke omstandigheden gedaan en gecorrigeerd voor golven en wind. Dan weet je bijv. een goedweer snelheid van 15kn en 11Kn van de meeting. Het schip verliest dan bij 4m golven 2 streken van de kop 27% van zijn snelheid. Dit moeten we dan zo vaak herhalen dan er een volledig beeld ontstaat van het vaartverlies van dit schip. Uiteraard zul je met je data nooit een 100% dekking krijgen.
 
De motor is een Wartsila 6L46F

[Pinokkio]

Zoals je waarschijnlijk zelf al gezien had geeft de brochure van die motor volgende brandstofverbruiken bij aandrijving van een schroef bij een luchttemperatuur van 25 ^oC (en zonder aangedreven pompen):
 
100 % belasting: 179 g/kWh
  85 % belasting: 173 g/kWh
  75 % belasting: 178 g/kWh
  50 % belasting: 180 g/kWh
 
gebaseerd op een standaard brandstof met een onderste calorische waarde van 42.700 kJ/kg (=11,86 kWh/kg)
 
Daarmee kan men berekenen dat het thermisch rendement is als volgt:
100 % belasting: 47,1 %
  85 % belasting: 48,7 %
  75 % belasting: 47,4 %
  50 % belasting: 46,8 %
 
De spreiding valt nogal mee tussen 50 en 100 %, gemiddeld ongeveer 48 %.
Onder de 50 % belasting zal het rendement verder dalen.
 
Als de motor pompen aandrijft dan stijgt het brandstofverbruik met enkele grammen per kWh.
 
Als de luchtemperatuur anders is dan 25 ^oC zal het rendement wat anders zijn.
 
De calorische waarde van jullie stookolie kan anders zijn dan bovengenoemde standaard van 42700 kJ/kg.

[Ilja DHont]

Pinokkio. Bedankt voor het meedenken en de hulp.