Tuyệt vời! Dưới đây là nội dung bạn yêu cầu, được trình bày theo định dạng markdown:

1. Thông tin Luận án

• Tên Luận án: Nghiên cứu xác định hiệu số mớn nước tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu trên tàu biển
• Tác giả: Trần Quốc Chuẩn
• Số trang file pdf: 143 trang
• Năm: 2024
• Nơi xuất bản: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Hải Phòng
• Chuyên ngành học: Khoa học Hàng hải
• Từ khoá: Hiệu số mớn nước, Tối ưu hóa, Tiết kiệm nhiên liệu, Tàu biển, CFD

2. Nội dung chính

Luận án “Nghiên cứu xác định hiệu số mớn nước tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu trên tàu biển” của tác giả Trần Quốc Chuẩn tập trung vào việc nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu số mớn nước (trim) đến công suất máy chính của tàu, từ đó tìm ra hiệu số mớn nước tối ưu để tiết kiệm nhiên liệu. Luận án bắt đầu bằng việc tổng quan các quy định của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) về sử dụng năng lượng hiệu quả trên tàu, đặc biệt là các chỉ số như EEDI, EEOI, SEEMP và EEXI. Tác giả cũng tổng hợp các nghiên cứu hiện có trên thế giới về giải pháp chạy tàu ở hiệu số mớn nước tối ưu, chỉ ra rằng đây là một giải pháp tiềm năng, đơn giản và không yêu cầu thay đổi kết cấu tàu. Tuy nhiên, ở Việt Nam, các nghiên cứu và ứng dụng về giải pháp này còn rất hạn chế.

Luận án tiếp tục đi sâu vào cơ sở lý thuyết, trình bày ảnh hưởng của hiệu số mớn nước đến sức cản tàu và hiệu suất của chân vịt. Tác giả phân tích các thành phần của sức cản tàu như ma sát, hình dáng, sóng, nhám và các phần nhô, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chân vịt như hiệu suất vỏ tàu, hiệu suất chân vịt tự do và dòng theo. Luận án cũng giới thiệu về phương pháp số CFD (Computational Fluid Dynamics) làm công cụ chính để mô phỏng và tính toán các thông số thủy động lực học. Mô hình dòng rối SST k-ω được sử dụng để giải quyết các phương trình Navier-Stokes, đồng thời, các nguyên tắc kiểm tra và xác nhận kết quả mô phỏng theo hướng dẫn của ITTC (Hiệp hội Bể thử Quốc tế) cũng được trình bày chi tiết. Cuối cùng, luận án chọn phương pháp mô phỏng gián tiếp để mô phỏng chân vịt sau vỏ tàu, thay thế chân vịt thực bằng một đĩa ảo, nhằm tiết kiệm thời gian tính toán.

Trong chương 3, tác giả xây dựng mô hình bài toán cụ thể, mô phỏng ảnh hưởng của hiệu số mớn nước đến sự thay đổi công suất máy chính trên một series tàu hàng 12500 DWT, một loại tàu phổ biến ở Việt Nam. Quá trình mô phỏng bao gồm hai bước: tính toán các thông số thủy động của chân vịt ở điều kiện tự do và mô phỏng chân vịt hoạt động sau vỏ tàu để xác định mối quan hệ giữa hiệu số mớn nước, mớn nước trung bình và công suất máy. Các trường hợp mô phỏng được thiết lập ở các mớn nước và tốc độ khác nhau, cho phép xác định các hiệu số mớn nước tối ưu tương ứng. Kết quả mô phỏng cho thấy công suất máy có thể giảm đáng kể khi tàu chạy ở hiệu số mớn nước tối ưu so với tư thế cân bằng mũi lái. Tác giả cũng phân tích bản chất vật lý dẫn đến sự thay đổi công suất máy thông qua các phân tích về hình dáng sóng, phân bố áp suất, và trường vận tốc.

Cuối cùng, luận án thực hiện các thử nghiệm thực tế trên tàu để kiểm chứng độ tin cậy của kết quả mô phỏng. Một quy trình thử tàu khi chạy ở các hiệu số mớn nước khác nhau được xây dựng và áp dụng, bao gồm việc điều chỉnh hiệu số mớn nước bằng cách phân bố lại tải trọng, đo đạc các thông số hoạt động của tàu, và so sánh với kết quả mô phỏng. Các kết quả thực nghiệm cho thấy sự phù hợp giữa mô hình tính toán và thực tế, chứng minh tính khả thi và hiệu quả của giải pháp chạy tàu ở hiệu số mớn nước tối ưu. Luận án kết luận rằng việc tối ưu hóa hiệu số mớn nước là một giải pháp thiết thực, có thể giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và nâng cao hiệu quả kinh tế cho các tàu biển Việt Nam.