Selection of the composition and parameters of the propulsive complex of increased speed sea transport vessel
Authors: Гаврилов В.В. , Жуков В.А. , Лабзин Ю.В. 
Published: December 2021

В работе предложена методика выбора состава и основных параметров двигательно-движительного комплекса морского транспортного судна, предложены критерии оценки указанного выбора. С использованием этой методики решена задача выбора числа гребных валов при проектировании транспортных судов повышенной скорости хода. Задача решена применительно к судну RO-RO типа «Сергей Киров» (проектная скорость 17 узлов) и контейнеровозу ФЕСКО «Байкал» (проектная скорость 22 узла). В качестве критериев оценки проектных решений использована совокупность величин: пропульсивный коэффициент, часовой расход топлива в главных двигателях и суммарные затраты денежных средств на покупку и эксплуатацию главных двигателей в течение расчётного срока. Второй из перечисленных критериев использован в составе относительного конструктивного коэффициента энергетической эффективности (EEDI), который по сути является величиной, характеризующей уровень выброса СО2 в атмосферу. В работе использован авторский программный комплекс ENGINES автоматизированного проектирования судового пропульсивного комплекса. В программе предусмотрен расчёт ходкости суда, параметров гребного винта, а также выбор из электронного каталога вариантов главного двигателя. Для каждого двигателя выполнена совместная оптимизация параметров гребного винта и рабочей точки двигателя с целью обеспечения минимального часового расхода топлива. Расчёты показали, что граничная проектная скорость движения судна, при превышении которой целесообразен переход от одновальной установки в двухвальной, составляет: для RO-RO – 16 узлов; для контейнеровоза – 25 узлов.

The paper proposes a method for selecting the composition and main parameters of the propulsive complex of a marine transport vessel, and suggests criteria for evaluating this choice. Using this technique, the problem of selecting the number of propeller shafts in the design of increased speed transport vessels is solved. The problem is solved in relation to the RO-RO vessel "Sergey Kirov" (design speed 17 knots) and the container ship FESCO "Baikal" (design speed 22 knots). As criteria for evaluating design solutions, a set of values is used: the propulsive coefficient, the hourly fuel consumption in the main engines and the total cost of funds for the purchase and operation of the main engines during the estimated period. The second of these criteria is used as variety of the relative constructive energy efficiency coefficient (EEDI), which is essentially a value that characterizes the level of CO2 emissions into the atmosphere. The paper uses the author's software package ENGINES for computer-aided design of the ship's propulsive complex. The program provides for the calculation of the ship's seaworthiness, the parameters of the propeller, as well as the selection of the main engine from the electronic catalog of options. For each engine, the parameters of the propeller and the operating point of the engine are jointly optimized to ensure a minimum hourly fuel consumption. Calculations have shown that the limit design speed of the vessel, when exceeding which it is advisable to switch from a single-shaft installation to a two-shaft one, is: for RO-RO – 16 knots; for a container ship - 25 knots.