Att minska mängden koldioxidutsläpp är ett centraliserat mål för EU, med avsikt att bli koldioxidneutral 2050. Inom sjöfartsnäringen, särskilt fritidsbåtssektionen, kan minskningar av koldioxidutsläppen göras på individnivå genom att välja elektrisk framför fossil framdrivning. Denna rapport undersöker om effektbesparingar kan uppnås vid en marschfart på 8 knop, genom att använda en elmotor framför en förbränningsmotor. Eftersom elmotorer tenderar att ha andra egenskaper än förbränningsmotorer, väcker det också frågan om vilken typ av propeller som kan utnyttja elmotorns egenskaper. För att genomföra denna analys skapas en teoretisk modell i MATLAB Simulink. Båtens skrov 3D-skannas för att extrahera en yt-modell, som sedan har använts med ett CFD-verktyg (Computational Fluid Dynamics) för att uppskatta motstånd (skrovmotstånd) vid en given hastighet. Tillsammans med data från en förbränningsmotors datablad och aktuella propelleregenskaper, utgör denna information grunden för att bygga och utvärdera modellen. Resultaten från denna teoretiska modell har visat sig spegla den insamlade data upp till 95 % av verkligheten, vilket gör modellen acceptabel för påbyggande resultat som vid optimering av propeller. Den teoretiska modellen med förbränningsmotorn visade sig förbruka 7901 W vid 5 knop, där 17.1 % procent av energin från bränslet gick till att driva båten framåt. En elektrifierad version av den teoretiska modellen hade förbrukat 3935 W vid 5 knop, där 34.2 % procent av energin in i motorn gick till att driva båten framåt. Tillsammans med den bästa propellern från optimering av propeller kan framdrivningseffektiviteten öka till 36.17 %. Valet av elektrifiering ger i rapportens fall en ökning av energieffektivitet på 211 % jämfört med teoretisk modell med förbränningsmotor. / Decreasing the amount of carbon dioxide emissions is a centralized goal for theEU, with a target goal of becoming carbon neutral by 2050. Within the maritimeindustry, especially the recreational boating section, reductions of carbondioxide emissions can be made at an individual level by choosing electrical overfossil propulsion.This report investigates whether savings in power can be achieved at cruisingspeed of 8 knots, by using an electric engine over a combustion engine. Sinceelectrical engines tend to have different characteristics than combustion engines,it also raises the question of which type of propeller can utilize thecharacteristics of an electrical engine.To conduct this analysis, a theoretical model in MATLAB Simulink is created.The boat’s hull is 3D-scanned to extract a mesh model, which can then be usedwith computational fluid dynamics (CFD) tools to estimate resistance at a givenspeed. Along with data from combustion engine datasheets and currentpropeller characteristics, this information forms the basis for building andevaluating the model.The results from this theoretical model have shown to mirror the recorded dataup to 95 % of reality, making the model acceptable for further results such aspropeller optimization.The theoretical model with the combustion engine was found to consume 7901Wat 5 knots, where 17.1 % of the energy from the fuel went to propel the boatforward. An electrified version of the theoretical model would have consumed3935W at 5 knots, where 34.2 % of the energy input into the engine went topropelling the boat forward. Together with the best propeller from the propelleroptimization, the propulsion efficiency can increase to 36.17 %. In the report’scase, the choice of electrification results in an increase in energy efficiency of211 % compared to the theoretical model with the combustion engine.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hh-53654 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Olsson, Fredrik, Rosenberg, Simon |
| Publisher | Högskolan i Halmstad, Akademin för informationsteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0028 seconds