kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design of Electric Pod Propulsion Concepts for use in Displacement Crafts
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Engineering Mechanics, Vehicle Engineering and Solid Mechanics, Naval Systems.
2021 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design av elektriska poddrivningskoncept för användning i deplacerande båtar (Swedish)
Abstract [en]

Electric solutions for leisure craft propulsion are gaining popularity as global environmentalawareness increases and it also enables the experience of silent boating. The most criticalproblem with electric boats is the low range due to the limited energy density of batteries.Most of the energy is lost due to the resistance of the boat hull. Conventional electricpropulsion systems require mechanical gears and rudders which result in energy losses.To maximise the efficiency and thus the operating range/endurance of such displacementvessels, different propulsion systems are investigated by marine propulsor suppliers. Thisthesis investigates different aspects of pod propulsion systems for displacement boats. Amethod is presented to estimate the added resistance of the pod body and the strut based onrecommended procedures from ITTC and resistance coefficients from Hoerner. The coolingperformance of the system is investigated by a method considering approximated convectiveheat transfer from the housing to the seawater. A concept of a steerable pod is presentedaccording to the evaluated dimensions of a 50 kW electric motor by fellow thesis workerA. Bagaskara. General arrangement, attachment to an example hull and load carryingcapability of the structure were evaluated. The pod unit consists of different metallic parts,therefore it is subjected to galvanic corrosion. The possibilities of cathodic protection areconsidered. A comparison is carried out between podded and L-drive arrangements, and it isconcluded that pods are more beneficial in terms of space requirement, cooling, maintenanceand overall efficiency at low speeds. The building costs are estimated to increase mostlydue to the need for a custom made electric motor.

Abstract [sv]

Elektriska lösningar för att driva fritidsbåtar blir allt mer populära i takt med ökad miljömedvetenhet i hela världen och möjligheten till tyst båtliv introduceras. Den huvudsakliganackdelen med elbåtar är den korta räckvidden på grund av batteriernas begränsade energitäthet. Medan det mesta av energin förbrukas på grund av motstånd från båtens skrov, menför konventionella framdrivningssystem bestående av mekaniska växlar och roder också tillenergiförlust med flera procent. För att maximera effektiviteten och därmed räckvidden/uthålligheten för deplacerande fartyg undersöksnya typer av framdrivningssystem.I den här rapporten undersöks olika aspekter av pod-framdrivningssystem för deplacerandefartyg.En metod presenteras för att uppskatta det extra motståndet hos podkroppen och podriggen baserat på, från ITTC rekommenderade tillvägagångssätt och motståndskoefficienterfrån Hoerner. Systemets kylprestanda undersöks med en metod som tar hänsyn till enapproximativ konvektiv värmeöverföring från poden till havsvattnet. Ett koncept för enstyrbar pod presenteras med hjälp av de bestämda dimensionerna på en 50 kW elmotorav examensarbetekollegan Akbar Bagaskara. Det allmänna arrangemanget, infästningenpå ett exempelskrov och konstruktionens hållfasthet beaktas. En optimerad propeller väljsutifrån OpenProp-beräkningar från Wageningen-B-serien och livslängd för lager beräknas.Podden är en fristående elektrisk drivenhet, därför utsätts den för galvanisk korrosion,möjligheterna till katodiskt skydd övervägs.En jämförelse görs mellan elektriska pod- och L-drivsystem och slutsatsen dras att podsystem är mer fördelaktiga när det gäller utrymmeskrav, kylning, underhåll och total effektivitet vid låga hastigheter. Uppskattade byggkostnader ökar främst på grund av behovetav en specialbyggd elmotor.

Place, publisher, year, edition, pages
2021.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2021:254
Keywords [en]
Propulsion system, Podded propulsion, Pod design, Displacement craft, Electric boat, Electric pod, Pod resistance
Keywords [sv]
Framdrivningssystem, Podd framdrivning, Poddesign, Deplacerande båtar, Elektrisk båt, Elektrisk pod, Podmotstånd
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-302272OAI: oai:DiVA.org:kth-302272DiVA, id: diva2:1595609
External cooperation
Volvo Penta AB
Subject / course
Naval Systems
Educational program
Master of Science - Maritime Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2021-09-20 Created: 2021-09-20 Last updated: 2025-02-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Naval Systems
Vehicle and Aerospace Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 197 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf