In der Schifffahrt werden durch den Antrieb mit Schweröl hohe klimaschädliche Emissionen verursacht. LNG gilt als Alternative zum Schweröl, da die Verbrennung von LNG eine deutliche Reduzierung der Emissionen mit sich bringt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Einsatztauglichkeit eines LNG-Kompensators in Schiffen. Dazu wird in einem Versuch ein Kompensator in einer Klimakammer auf sein Verhalten hin untersucht. In diesem Versuch wird der Kompensator mit Flüssigstickstoff bis auf −160 C heruntergekühlt, um die Krafteinwirkung und Dehnung am Kompensator zu messen. Der Versuch wird anschließend mit einer FE-Analyse simuliert, wobei zusätzlich eine Spannungsanalyse mithilfe der FEM durchgeführt wird. Der letzte Schritt der Prüfung der Einsetzbarkeit von Kompensatoren im LNG-Bereich ist die Berechnung der Lebensdauer. Für diesen Schritt wird die maximale Spannung an den Knotenpunkten aus der Simulation extrahiert. Mit dieser Information wird, unter Verwendung der Ermüdungsklasse FAT 225, die Betriebsfestigkeit in Form einer maximalen Anzahl von Lebensdauerzyklen ermittelt, die ein Kompensator im Betrieb übersteht, bevor ein Versagen eintritt. Durch die aus dem Versuch und der Simulation gewonnenen Erkenntnisse lässt sich eine Anzahl von 2220 Lebensdauerzyklen bestimmen. Dies entspricht, bei einem Betankungsintervall von 14 Tagen, einer Lebenserwartung von ungefähr 85 Jahren und übersteigt somit deutlich die durchschnittliche Einsatzzeit von Schiffen, sowohl im Tourismus als auch im Güterverkehr. Die Ergebnisse dieser Arbeit dienen als Grundlage für Forschungen in diesem Gebiet. Zukünftig wird es als sinnvoll erachtet, weitere Versuche zum Validieren durchzuführen. Zudem können weitere Versuche eine Trennung von Balg und Rohr des Kompensators berücksichtigen. Dadurch könnte eine zuverlässigere Beurteilung vom Materialverhalten im Balg und im Rohr gewährleistet werden.
Untersuchung eines LNG-Kompensators im kryogenen Bereich
2020
Sonstige
Elektronische Ressource
Deutsch
Einsatz von Nickelstaehlen im kryogenen Bereich
Kraftfahrwesen | 1978
|Einsatz von Nickelstaehlen im kryogenen Bereich
Tema Archiv | 1978
|Vorrichtung zum Einbau eines Kompensators für mindestens eine Antenne
Europäisches Patentamt | 2018
|Untersuchung injektorgekoppelter Verbrennungsinstabilitäten in einer kryogenen Raketenbrennkammer
TIBKAT | 2022
|