National Transport Library Research Database

Efficient Rudder Design and Operation for Wind-Assisted Ships

  • Bensow, Rickard E
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-09-01 -- 2026-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2024/30287
Subject(s): Abstract: Användandet av vind för fartygs framdrivning har ökat kraftigt de senaste åren, som en möjlighet att uppnå fossilfria transporter. När en fartygspropeller används tillsammans med en vindenhet kommer dess operation att förändras kraftigt jämfört med konventionella fartyg, till och med ner till noll effekt för fullt seglande fartyg. Detta kommer i hög grad att påverka rodrets funktion eftersom den minskade propellerstrålen kommer att leda till minskad funktion hos konventionella roder samtidigt som kraven på kurshållning ökar med ett fartyg som går med avdrift på grund av segelkraft. Detta problem är välkänt men väldigt lite har gjorts för att studera det. I detta projekt kommer vi att åtgärda denna kunskapslucka genom att studera roderprestanda bakom en propeller genom hela dess operativa omfång, från 100% effekt ner till 0% för ett fullt seglande fartyg; motorseglande konditioner däremellan kommer också inkluderas. Detta kommer att göras både för ett basfall, som kommer skapas som ett öppet referensfall, så väl som för roder designade för (motor)seglande fartyg. Projektet kommer att generera värdefull generaliserbar kunskap inom området och genom riktlinjer för roderdesign/-val.Abstract: The use of wind for ship propulsion has seen vast increase in interest in the last few years as a means to achieve fossil free transportation. When a marine propeller is used along with the wind unit, its operating conditions differ strongly to conventional vessels, even down to zero power for fully sailing ships. This will greatly influence the operation of the rudder as the reduced slipstream will lead to reduced function for current conventional rudder designs while at the same time the requirements on course keeping increases with a ship sailing at drift due to the wind unit. This issue is well acknowledged but little effort has been put into studying it. In this project, we will remedy this gap by studying rudder performance behind a propeller operating at the full range of loads, from 100% power to 0% for fully sailing conditions, including the motor sailing conditions in between. This will be done both for a baseline case, that will be created as an open reference case, as well as for rudder designs developed for (motor) sailing vessels. Generated outcome will serve both as a general knowledge development and as rudder design/selection guidelines.
Item type: