電動船の設計: シミュレーション・ソフトウェアの活用

環境基準を満たした電動船を開発するには、高度に統合された設計アプローチが必要です。SimcenterのCAEツールスイートは、造船技師が電動化プロセスを理解し、より良い設計をより早く特定するのをサポートします。このウェビナーは、造船会社がSimcenterソリューションを活用して効率的な電動船を設計するための数多くの方法を紹介します。また、電動船のバッテリー・パックや電動プロペラー・モーターの開発法の詳細なチュートリアルも含まれています。電動船の設計を最適化して適切な安全マージンを達成する方法を学び、フルスケールのシミュレーションでさまざまな海況におけるパフォーマンスをテストし、電動ドライブトレイン全体に関するまったく新たな洞察を得ることができます。

環境に配慮した電動船を最適化

海洋産業は、持続可能性をますます考慮し、温室効果ガス (GHG) 排出量を大幅に削減して、より広範なGHG削減戦略をサポートすることを求められています。環境に配慮した船舶の要件を満たして効率的な電動船を開発するために、船舶業界はより安価な代替燃料と電気推進システムを求めています。しかし、既存の船体に船のバッテリー・パックをただ取り付けるのとは異なり、効率的な電動船の開発は非常に複雑です。電動船の最適な性能を発揮させるには、船舶の流体力学性能、重量、および電動ドライブ・トレインの効率を検証する統合設計アプローチが必要です。

シミュレーション・ソフトウェアを使って電気プロペラーによる船舶推進システムを開発

シミュレーション・ソフトウェアを使用して、電動船の最適な設計を特定し、設計プロセスを加速しましょう。電気推進システムやハイブリッド船舶エンジンを開発するには、あらゆる海況や操縦に耐え得るプロペラー性能や動力要件を理解することが重要です。シーメンスの船舶用推進システム・ソリューションを使用すると、設計段階の早い段階でデジタルツインを作成して、電気プロペラーの性能を予測するとともに、電気プロペラー・モーターの設計を最適化して、必要な推進効率を達成できます。

ハイブリッド船舶エンジンに搭載するさまざまな電気モーター設計をテスト

Simcenter STAR-CCM+は、電動船の電気モーター設計やバッテリー・パック設計を最適化できる複数のツールを備えています。仮想曳航水槽試験アプローチを使用すると、設計全体をフルスケールでモデル化し、重量や速度、重心など、重要なすべての入力値をパラメーター化できます。シミュレーションの実行時間はわずか数秒のため、推進システムのさまざまな設計オプションを素早く評価することができ、パラメーターを変更することによるパフォーマンスへの影響を調べることができます。

電動船の動力要件や推進効率、推進器-船体システムの吸収電力に関する知見に基づいて、電動船の船舶バッテリー・パックの適切な設計やサイズを見きわめることができます。Simcenter Battery Design Studioは、バッテリーの経時的なパフォーマンスを予測するための経年変化モデルを備えており、カレンダー劣化とサイクル劣化の影響を調べることができます。

CFDシミュレーションで実際に即した海上試運転を実施して最適化

電動船があらゆる海況で安全かつ確実に運航できるように、数値流体力学シミュレーションで海上試運転を実施することができます。流体力学性能および空力性能を評価し、さまざまな操船条件、波浪条件、その他の運航条件下で電動船がどのように動作するかをリアルタイムの性能指標として受け取ることができます。船体にかかるピーク応力を可視化し、設計を最適化する方法や、適切な安全マージンを達成する方法を特定できます。電動ドライブトレイン全体に関するまったく新たな洞察を得て、電動船にとって最も重要な設計パラメーターを特定し、パフォーマンスを向上させることができます。