Nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán nhiên liệu tiêu thụ theo thời gian thực cho tàu thủy sử dụng phương pháp nội suy

Bài viết này trình bày việc nghiên cứu, xây dựng một mô hình tính toán nhiên liệu theo thời gian thực cho tàu thủy sử dụng phương pháp nội suy. Nhiên liệu tiêu thụ được tính toán dựa trên việc tính toán công suất tiêu thụ tức thời và suất tiêu hao nhiên liệu tại mỗi thời điểm lấy mẫu.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán nhiên liệu tiêu thụ theo thời gian thực cho tàu thủy sử dụng phương pháp nội suy TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢIKHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NHIÊN LIỆU TIÊU THỤ THEO THỜI GIAN THỰC CHO TÀU THỦY SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY RESEARCH AND BUILD A REAL-TIME MODEL TO CALCULATE FUEL CONSUMPTION FOR SHIPS USING INTERPOLATION METHOD ĐOÀN HỮU KHÁNH*, ĐINH ANH TUẤN, HOÀNG ĐỨC TUẤN Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam *Email liên hệ: khanhdh.ddt@vimaru.edu.vnTóm tắt method from the specific fuel consumption curveBài báo này trình bày việc nghiên cứu, xây dựng by extracting sample data points from the sea trialmột mô hình tính toán nhiên liệu theo thời gian thực data of the actual ship after new construction.cho tàu thủy sử dụng phương pháp nội suy. Nhiên Model testing results show that the modelliệu tiêu thụ được tính toán dựa trên việc tính toán operates reliably and is capable of calculatingcông suất tiêu thụ tức thời và suất tiêu hao nhiên fuel in real-time with small errors. This model canliệu tại mỗi thời điểm lấy mẫu. Công suất tức thời be used to find optimal routes for ships befoređược tính toán dựa trên giá trị lực cản bổ sung của each trip based on weather forecast informationtàu tùy vào từng điều kiện khai thác cụ thể cũng như to improve fuel efficiency and reduce emissionscác thông số nhiễu môi trường. Giá trị lực cản bổ into the environment.sung của tàu được tính toán sử dụng các công thức Keywords: Fuel calculation model, semi-bán kinh nghiệm. Trong khi đó, suất tiêu hao nhiên empirical formulas, interpolation method.liệu được tính bằng phép nội suy từ đường congsuất tiêu hao nhiên liệu được trích xuất các điểm 1. Mở đầudữ liệu mẫu từ dữ liệu chạy thử tàu thực sau khi Vận tải bằng đường thủy là một trong nhữngđóng mới. Kết quả thử nghiệm mô hình cho thấy mô phương pháp vận tải rẻ nhất khi vận chuyển hàng hóahình hoạt động tin cậy, có khả năng tính toán nhiên giữa các quốc gia và lục địa. Tuy nhiên, chi phí nhiênliệu theo thời gian thực với sai số nhỏ. Mô hình này liệu có thể chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí khaicó thể được sử dụng trong giải pháp tìm các tuyến thác một tàu tùy thuộc vào từng loại tàu và thông số của nó [1].đường cho tàu thủy trước mỗi chuyến đi sao cho tốiưu lượng nhiên liệu tiêu thụ dựa trên các thông tin Hơn nữa, để tuân thủ công ước quốc tế về ngăndự báo thời tiết để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên ngừa ô nhiễm do tàu gây ra (MARPOL), phụ lục VI của tổ chức hàng hải quốc tế IMO với những quy định vềliệu, giảm phát thải các khí độc hại ra môi trường. ngăn ngừa ô nhiễm từ tàu. Các công ty vận tải hiện nayTừ khóa: Mô hình tính toán nhiên liệu, công thức đã và đang tìm những giải pháp để cắt giảm lượng nhiênbán kinh nghiệm, phương pháp nội suy. liệu tiêu thụ cho tàu trong quá trình khai thác.Abstract Trong những giải pháp để nâng cao hiệu quả sửThis paper presents the research and construction dụng nhiên liệu cho tàu thì một mô hình tính toánof a real-time fuel calculation model for the main nhiêu liệu hoạt động chính xác, tin cậy có thể được sửengine of ships using interpolation method. Fuel dụng trong việc xây dựng kế hoạch trước mỗi chuyếnconsumption is calculated based on the đi cho tàu dựa trên các thông số của tàu và các thôngcalculation of instantaneous power consumption tin dự báo thời tiết.and the specific fuel consumption at each Nhiên liệu tiêu thụ của máy chính khi tàu hoạtsampling time. Instantaneous power is calculated động trong một ngày có thể được tính như sau [2]:based on the added resistance acting on the ship 24 hdepending on different conditions, and this addedresistance is calculated using semi-empirical TFC =  P .SFOC .dt i =0 i i (1)formulas. Meanwhile, the specific fuel Trong đó, TFC là nhiêu liệu tiêu thụ tổng trongconsumption is calculated by interpolation một ngày (tấn), Pi là công suất tức thời của máy chính20 SỐ 76 (11-2023)TẠP CHÍ ISSN: 1859-316XKHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI KHOA HỌC - CÔNG NGHỆJOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY(kW), SFOCi là suất tiêu hao nhiêu liệu (g/kW.h). chạy thử của tàu thực sau khi đóng mới. Như vậy, muốn tính được nhiên liệu tiêu thụ thì Phần còn lại của bài báo được sắp xếp như sau.cần tính được công suất tức thời và suất tiêu hao nhiên Phần 2 đưa ra các bước để xây dựng mô hình tính toánliệu tại mỗi thời điểm lấy mẫu i. nhiên liệu. Quá trình xây dựng mô hình cho một tàu Trong công bố [3], Barrass và cộng sự đã đề xuất cụ thể sẽ được trình ...