Program do symulacji emisji związków toksycznych w spalinach silników głównych statków na przykładzie obszaru Zatoki Gdańskiej

• Autorzy: Tomasz Kniaziewicz , Marcin Zacharewicz
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Prowadzone obecnie na całym świecie badania dotyczące zanieczyszczania atmosfery spowodowanej emisją związków szkodliwych z silników statków oparta jest na uproszczonych danych wejściowych. Istniejące bazy danych emisji związków szkodliwych w spalinach statków pływających w różnych rejonach świata , nie mogą być jednak wykorzystanie do szacowania emisji w mezo i mikroskali, np. Morza Bałtyckiego czy Zatoki Gdańskiej, gdyż prowadzą do nadmiernego uogólnienia wskaźników emisji, głównie z powodu braku wymaganego uszczegółowienia charakterystyk ruchu statków. Pierwszym zagadnieniem realizowanym w ramach projektu, którego jednym z efektów jest stworzenie narzędzia badawczego w postaci programu do symulacji emisji związków toksycznych w spalinach silników głównych statków pływających po określonym akwenie, było stworzenie bazy danych o ruchu statków w wybranym regionie morskim (np. Zatoka Gdańska). Dane pozyskano z systemu automatycznej identyfikacji statków (AIS). W stworzonej bazie, oprócz parametrów ruchu statków w analizowanym regionie morza, zebrano dostępne dane konstrukcyjno-eksploatacyjne tych statków taki jak: wymiary, wyporność, moc nominalna silników napędu głównego itp. Dane te, po odpowiedniej obróbce pozwoliły uzyskać tzw. uogólnione charakterystyki oporowe tych statków które stały się podstawą do określania mocy zapotrzebowanej przez śrubę w danych warunkach pływania. Informacja o mocy napędowej (chwilowej) jest niezbędna do określania charakterystyk emisji związków szkodliwych spalin. W rezultacie tak zakrojonych badań opracowano oryginalny program komputerowy MEFSAS (Model of Emissjion From Ships At Sea) pozwalające wyznaczać wartości mocy silników napędu śrubowego (a na ich podstawie charakterystyki emisji) zależnie od zmiennych ww. warunków pływania w stanach statycznych i dynamicznych. (abstrakt oryginalny)

EN

The conducted worldwide researches on air pollution caused by the emission of toxic substances from ship's engines are based on a simplified input parameters. Existing databases of emissions of toxic compounds in the exhaust vessels gases from different parts of the world, cannot be used to estimate emissions in meso and micro scale, eg. The Baltic Sea or the Gulf of Gdansk. Such procedure leads to excessive generalization of emission, primarily due to lack of the required detail characteristics of ship's traffic. The first issue carried out during the project realization, which one of final effects was to create a research tool in the form of a program to simulate the emission of toxic fumes generated by main engines of ships, was to create a database of vessel traffic in selected marine region (eg. The Gulf of Gdansk). The data was obtained from the Automatic Identification System (AIS). The created database, not only the parameters of vessel traffic in the analyzed region of the sea was collected, but also the available construction and operating data such as the size, displacement, nominal power for main engines, etc. These data, after appropriate treatment has produced so called thrust characteristics, which became the base for determining the requested power by the propeller including different shipping conditions. Information about the instantaneous requested power was necessary to determine the characteristics of emissions of toxic exhaust gases. As a result of researches the original computer program MEFSAS (Model of Emission From Ships At Sea) had been developed. Program allows to set the engine power in classic propeller driving unit (and on the basis of it the emission characteristics) depending on the different shipping conditions in the static and dynamic states. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Flota morska; Emisja zanieczyszczeń; Substancje toksyczne; Symulacje komputerowe

EN

Marine fleet; Pollution emission; Toxic substances; Computing simulation

• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Numer: nr 6, CD 2
• Strony: 829--834

Twórcy

autor

Tomasz Kniaziewicz

• Akademia Marynarki Wojennej

autor

Marcin Zacharewicz

• Akademia Marynarki Wojennej

Bibliografia

• 1. Kniaziewicz, T., Piaseczny, L. , Merkisz, J., Stochastic models of emission of toxic compounds in marine engines exhaust, Journal of POLISH CIMAC. Vol. 3, No. 1, p. 129-138, Gdańsk, 2008.
• 2. Kniaziewicz T., Modelowanie procesów emisji spalin okrętowych tłokowych silników spalinowych napędu głównego w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Zeszyty Naukowe AMW, 2013, nr 193A
• 3. Jalkanen J. P., Brink A., Kalli J., Pettersson H, Kukkonen J., Stipa T.: A modelling system for the exhaust emissions of marine traffic and its application in the Baltic Sea area, Atmospheric Chemistry and Physics, No.9, pp. 9209-9223, Dec. 2009.
• 4. Chachulski K., Podstawy napędu okrętowego. Wydawnictwo Morskie, Gdańsk, 1988.
• 5. Dudziak J., Teoria okrętu. Fundacja Promocji Przemysłu Okrętowego i Gospodarki Morskiej, Gdańsk, 2008.
• 6. Report of Performance Committee, 15th ITTC, Haga 1978
• 7. Pawłowski M., Raport techniczny nr 58, Opór okrętu, PRS, Gdańsk 2010
• 8. Piaseczny L. i inni., Metody wyznaczania statycznych i dynamicznych charakterystyk emisji związków toksycznych z silników spalinowych statków morskich. Sprawozdanie z projektu badawczego N509 572 839, Gdynia 2013.
• 9. Kniaziewicz T., Piaseczny L., Model symulacyjny emisji NOx podczas ruchu promu pasażerskosamochodowego. Postępy Nauki i Techniki Nr 15/2012, Lublin, 2012.