ING3310 Marine turbomaskiner

Emnekode: 
ING3310
Kursnavn på engelsk: 
Marine Turbomachinery
Studieprogram: 
Bachelor i militære studier
Credits: 
10
Studienivå: 
Syklus 1
Undervisningssemester: 
2021 Vår
Eksamenssemester: 
2021 Vår
Emneansvarlig: 
Gisle Strand
Om emnet

Emnet skal gi kadetten kunnskap innen marine turbomaskiner med vekt på marine gassturbiner, turboladere og dampturbiner. Videre gir emnet kunnskaper om virkemåte og karakteristikker for turbindrevne pumper til krigs- og handelsfartøy. Emnet gir kadetten erfaring i å operere denne type maskineri på maskinsimulatorer og i laboratoriet. Kadetten får og innføring i aktuelle skademekanismer for å forstå drift og vedlikeholdsproblematikk. Emnet skal gi kadetten et grunnlag for å utføre og lede vedlikeholdsarbeider i sjøen og ved landligge.

Faglig innhold: Marine gassturbiner, radial og aksial kompressorer. Aksial og radial turbiner. Kompressor- og turbinkart. Turboladere for dieselmotorer. Systemer for kontroll og regulering av luft/brennstofftilførsel og ytelse til gassturbiner. Brennkammerkonstruksjoner gassturbiner. Operasjon og drift av gassturbin vha simuleringer og laboratorieøvelser på to-akslet gassturbin. Avgassmålinger fra gassturbin og metoder for reduksjon og behandling. Globale og lokale utslippsbestemmelser. Laboratorieøvelse med måling av avgasser. Off-design drift av gassturbiner og turboladere. Ytre og indre faktorers betydning, simuleringer og laboratorieøvelse. Dampturbiner, konstruksjon, dimensjonering, driftskarakteristikker, kontroll og regulering., simulatorøvelse. Massekrefter i og fra roterende deler i turbomaskiner. Skademekanismer og feiltyper på turbomaskiner. Militære og sivile regelverk innen emnet.

Emnet følger STCW-kode: A-III/1, A-III/2 og STCW-funksjon: Maskineri og kontroll av skipets drift og omsorg for personer om bord på operativt- og ledelsesnivå.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Etter fullført emne kan kadetten:

  • gjengi sikker operering og drift av marine turbomaskiner på simulator og i laboratoriet.
  • forklare skader, feil og vedlikeholdsproblematikk knyttet til emnet.
  • beskrive kontroll og regulering av marine turbomaskiner.
  • gjengi detaljkunnskaper om konstruksjon og virkemåte.
  • gi eksempler på avgassmålinger fra gassturbiner, metoder for reduksjon og behandling, samt utslippsbestemmelsere.
  • beskrive Sjøforsvarets regelverk innen emnet og dets konsepter for vedlikehold og organisering.

Ferdigheter

Etter fullført emne kan kadetten:

  • operere turbomaskiner på sikker måte i simulator og i laboratoriet.
  • gjennomføre målinger, analysere innsamlede data og beregne termiske og mekaniske forhold for turbomaskiner.
  • beregne termodynamiske  og fluiddynamiske tilstander i strømningsmaskiner.
  • beregne massekrefter for roterende deler.
  • nytte kompressor- og turbinkart for operering av gassturbiner.
  • gjennomføre og bearbeide avgassmålinger.
  • dimensjonere hydraulisk pumpe/motor for gitt system.
  • dimensjonere sentrifugalpumpe for et gitt system.
  • treffe valg ift driften og vedlikeholdet av turbomaskineri ombord.

Generell kompetanse

Etter fullført emne kan kadetten:

  • kommunisere med andre om marine turbomaskiner og deres hjelpesystemer om bord på militære og sivile fartøy både muntlig, skriftlig og i et formelapparat.
  • forklare og vise forståelse for virkemåter, operering og overvåking av turbomaskineri.
  • analysere driftsdata og driftsproblemer knyttet til maskineriet og knytte dette mot drifts- og vedlikeholdsoppgaver.
Praktisk organisering og arbeidsformer

Det er vektlagt å bruke eksempler fra marinefartøyer til oppgaver i emnet.

  • Gjennomgang av pensum med bruk av spørsmål/diskusjoner (ca.120 t)
  • Regneøvelser og oppgavegjennomgåelse av elev/lærer,
  • Elevframføringer, obligatoriske innleveringer, veiledning og selvstudium. (ca.120 t)
  • Laboratorieøvelser og datasimuleringer (ca. 30 t)
  • Prøver

Emnet koordineres med Verkstedopplæringen/Seilasperioder, Marinefartøy flyteevne og konstruksjon, Maskinkonstruksjon og materilallære, Skipsteknisk styring, regulering og HMI samt Marine maskinerisystemer og overlevelsesevne.

Sensorordning

Sensur gjennomføres i henhold til Forskrift for opptak, studier og eksamen ved Forsvarets høgskole.

Pensum

Saravanamutto, H. I. H., Rogers, G. F. C, Cohen, H., & Straznicky, P. V. Gas Turbine Theory (6. utg.). Pearson/Prentice Hall, ISBN 9780132224376.

Fiskaa, G. Operasjon og drift av maskinerisystemer. Fueltech bøker, ISBN 8299400813.

Woud, H. K., & Stapersma, D. Design of propulsion and electrical power generation systems. IMarEST, ISBN 1902536479.

Meier-Peter, H. (Red.), & Bernhardt, F. (Red.). Compendium Marine Engineering. Seehafen verlag, ISBN 9783877438220.

Utlevert av faglærer:

  • Lund, A., & Strand, G. Skipsmaskineri - Drift og Vedlikehold, Kompendium.
  • Manualer for Kongsberg Neptun maskinsimulator, modell MC-90V og WJ-22.
  • Manual for programmet ”GasTurb” , Joachim Kurzke.
  • Håndbøker og prosjektveiledninger fra turbin- og pumpeleverandører.
  • Utlevert underlag ifm laboratorie- og simulatorøvelser.
  • Utlevert kopi av utvalgte regelverk, FMA: NRAR,  DNV GL: HSLC-NSC samt klassifikasjon veiledninger.
VurderingsformGrupperingVarighetVarighetstypeKarakterskalaAndelJusterende muntligKommentarHjelpemidler
Skriftlig eksamenIndividuell5TimerA-F70 %Not required Tegne- og skrivesaker. Godkjent kalkulator. Utlevert materiell til eksamen
MappevurderingIndividuell SemesterA-F30 %Not requiredMappen består av prøver, innleveringer, simulatorøvinger og laboratorierapporter. Detaljer oppgis ved semesterstart. Mappekarakter oppgis ved semesterslutt som prosent.Som for eksamen
Vurderinger:
Vurderingsform:Skriftlig eksamen
Gruppering:Individuell
Varighet:5
Varighetstype:Timer
Karakterskala:A-F
Andel:70 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:
Hjelpemidler:Tegne- og skrivesaker. Godkjent kalkulator. Utlevert materiell til eksamen
Vurderingsform:Mappevurdering
Gruppering:Individuell
Varighet:
Varighetstype:Semester
Karakterskala:A-F
Andel:30 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:Mappen består av prøver, innleveringer, simulatorøvinger og laboratorierapporter. Detaljer oppgis ved semesterstart. Mappekarakter oppgis ved semesterslutt som prosent.
Hjelpemidler:Som for eksamen
Godkjent av: 
Fagråd Sjømilitær Teknologi, 18.04.2018