852 | WEEK 06-07 8 FEBRUARI 2017


MARIN VERZORGT WORKSHOPS SCHEEPSOPTIMALISATIE


Subtiele aanpassing in scheepsontwerp kan fikse brandstofbesparing opleveren


Het maritieme kennisinstituut MARIN in Wageningen laat particuliere schippers mee- profiteren van zijn opgebouwde kennis. Met laagdrempelige gratis workshops kun- nen ook kleine ondernemers inhaken op MARIN’s meerjarige optimaliseringsproject ‘Binnenvaart, 5 x beter’. Er is tot tien pro- cent extra brandstofbesparing te behalen, zo blijkt uit de vijf uitgevoerde verbeterslagen op reeds bestaande scheepsontwerpen.


MARK VAN DIJK


Het Wageningse hotelzaaltje is niet eens hele- maal gevuld met vijſtien schippers en andere geïnteresseerden, want niet alle aangemelde belangstellenden zijn komen opdagen. De op- stelling oogt een beetje schools met een be- amer en whiteboard voor nadere uitleg.


Organisator Wytze de Boer neemt het dag- programma door met de toehoorders. Te be- ginnen bij de vaste route van elk project voor scheepsoptimalisatie bij Marin; van intakege- sprek en analyses van het ontwerp tot en met het eindrapport. Een globale inschatting van te behalen ‘winst’ behoort ook tot de moge- lijkheden. De dag wordt standaard afgesloten met een rondleiding door het nabijgelegen complex van MARIN.


Onderzoeker Hoyte Raven duikt vervolgens pijlsnel de diepte in, als hij spreekt over de weerstand van een varend schip. Hij benoemt meteen de klassieke ‘verliesposten’: het golf- patroon in het water, de wrijving van het wa- ter langs de romp en het schroefwater. Die wrijving en het schroefwater uiten zich in het zog van het schip. De verstoorde waterlaag ‘groeit aan’ langs de romp. Bij een schip van


MARIN test scheepsmodellen zelf in enorme proefbassins.


Die bestaat vooral uit wrijving van het wa- ter langs de romp. Ook wervelingen en losla- ting van het water bij het achterschip hebben invloed.


Het lesje hydrodynamica voor binnenvaart- schippers wordt ineens herkenbaar, als er com- plicerende factoren aan de orde komen. Zoals het varen in relatief ondiep water, waardoor de weerstand van het water toeneemt. Bij het va- ren in smalle kanalen kan er sprake zijn van zo- geheten ‘blockage’; het schip blokkeert de stro- ming op het schip heen, waardoor eerder een kritieke snelheid wordt bereikt. Dit zie je in het extreme, als een schip of duwstel een sluis in- vaart die maar iets breder is dan het schip zelf.


In samenwerking met de marine is bij MARIN een simulator voor kleine snelle boten ontwikkeld.


honderd meter lengte wordt die zogenoemde grenslaag bij het achterschip wel zo’n 70 cen- timeter dik.


De weerstand van een schip is direct te lin- ken aan het brandstofverbruik; vandaar dat MARIN graag spreekt in verlies en winst. Wetenschapper Raven stelt vervolgens de golfweerstand en de viskeuze weerstand aan de orde. De grote verschillen in golfpatronen tussen schepen zijn goed te zien in het golf- patroon en zijn ook nauwkeurig te voorspelen met computerberekeningen. En subtiele aan- passingen in het ontwerp kunnen verbluffen- de resultaten hebben, die dus ook de hele le- vensduur van het schip blijven bestaan.


Boeggolf


Uit MARIN-onderzoek is gebleken dat slechts tien tot vijſtien procent van de weerstand van een varend binnenschip bestaat uit golfweer- stand; het opwekken van de golven door de boeg, de voorschouder en de achterschouder. De rest is zogenoemde viskeuze weerstand.


Voor de fijnproevers onderscheidt onder- zoeker Hoyte Raven twee belangrijke soor- ten golven die van het schip afkomen: diver- gerende golven die schuin van de boeg en het achterschip afkomen en de transversale golven. Deze golfkammen staan meer haaks op de romp en veroorzaken verreweg de meeste weerstand.


Raven vertelt de aandachtig luisteren- de aanwezigen dat de plaats van de voor- schouder van een schip direct invloed heeſt op het verergeren, dan wel uitvlakken, van de gevreesde transversale golven. De Marin- onderzoeker: “Het gaat om de onderlin- ge interferentie van de boeg met de voor- schouder. Die moet precies juist zijn en die positie geldt in theorie maar voor één snel- heid en één diepgang”. In de praktijk luistert dat iets minder nauw. Bij het optimaliseren betekent dit ‘schuiven’ met de positie van de voorschouder heel vaak het ‘verzachten’ van de schouder op de zijkant en onderkant van het schip.


Smal zog Wrijvingsweerstand is en blijſt de grootste boosdoener. Dat is voor een belangrijk deel een vast gegeven, maar ook hier valt ‘winst’ te be- halen. En het meest simpele ideaalbeeld is een smal zog. Zoals een olympische schoonsprin- ger, die amper een rimpeling in het zwembad wil veroorzaken. Zo is er ook bij het ontwerp van het achterschip genoeg te verbeteren. Als er geen scherpe krommingen zijn, blijſt ook de zogenoemde loslaat-bel achterwege en ont- staan er geen wervelpatronen. Dat alles duidt op energieverlies. Een te diep stekende spiegel wordt door collega De Boer zelfs als ‘rempara- chute’ betiteld.


Diverse ontwerpen van achterschepen passe- ren vervolgens de revue, waarbij de zaal volop


13


Onderzoeker Wytze de Boer.


meepraat over al dan niet te scherpe tunnel- randen, spantkrommingen en gondels. Het toont de betrokkenheid van de toehoorders. Een van hen lijkt het helemaal te hebben begre- pen: “Je moet je vaargedrag aanpassen aan de vorm van je schip”.


De Boer beweert dat het optimaliseren van een scheepsontwerp bij grotere sche- pen gemakkelijk 20.000 euro op jaarbasis kan schelen. Hij laat daarom als toetje van de workshop ook financiële berekeningen zien van verschillende scheepsexploitatie- modellen op de containerroute tussen de Europoort en Berlijn. Geheel fictieve voor- beelden, uiteraard. De Boer: “Dit is niet de waarheid, maar het helpt wel vragen te beantwoorden. In de trant van: wat bete- kent een bepaalde keuze voor mijn kosten en opbrengsten”.


Bij voldoende belangstelling organiseert MARIN eind 2017 weer een workshop optimaliseren. Geïnteresseerden kunnen zich aanmelden via een email naar w.d.boer@marin.nl


Patroon van energievretende transversale golven.


Foto’s pr


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36