FORSKNING
Ny metod för minskat luftmotstånd
En ny metod som minskar luftmotståndet hos fartyg med 7,5 procent har demonstrerats av forskare på Chalmers. Tekniken uppges kunna bana väg för vindframdrivna fraktfartyg då de påverkas mer av luftmotståndet än fossildrivna fartyg.
Publicerad
Senast uppdaterad
I ett pressmeddelande berättar Chalmers att man blivit först med att lyckas demonstrera en ny aerodynamisk metod som kan bana väg för en betydligt mer klimatsmart fartygstrafik. Med inspiration från en teknik hämtad från flyget har forskarna hittat ett sätt att minska luftmotståndet hos ett fartyg med 7,5 procent – vilket skulle ge betydligt högre energieffektivitet och därmed lägre bränsleförbrukning.
– För en oljetanker som går från Saudiarabien till Japan skulle detta innebära en minskning av bränsleförbrukningen med cirka tio ton, säger Kewei Xu, forskare inom marin teknik vid institutionen för mekanik och maritima vetenskaper på Chalmers. Minskning av luftmotståndet är ett fält som inte har studerats så mycket, och vår studie är en av de första av sitt slag.
Öppnar för vinddrivna fartyg
Ett fartyg som drivs av vinden behöver en effektivare aerodynamisk design, eftersom det inte har en lika konstant och kraftfull framdrivning som ett fartyg som går på bränsle. Tidigare har den aerodynamiska effekten inte ansetts så viktig jämfört med fartygets sammanlagda motstånd i vatten – men när det gäller vindframdrivning kan alltså forskarnas metod skapa nya möjligheter.
– Under de närmaste åren kommer vi förmodligen att få se fartyg som kombinerar vind- och bränsleframdrivning. Men vår långsiktiga ambition är att göra det möjligt för till exempel fraktfartyg att ha vinden som enda kraftkälla, säger Kewei Xu i pressmeddelandet.
Påverkar luftmotståndet
I centrum för metoden står den så kallade Coanda-effekten. Den beskriver en vätskas eller luftströms tendens att – likt vatten som rinner mot baksidan på en sked – dras till och strömma längs med en utåtbuktande (konvex) yta, i stället för att studsa bort från den.
En av huvudkällorna till ett fartygs luftmotstånd är den fyrkantiga baksidan av fartygets överbyggnad – den del som sticker upp ovanför däcket. Chalmersforskarnas nya metod framkallar Coanda-effekten runt detta område.
– Genom att skapa en design med konvexa kanter på fartygets överbyggnad, och låta högkomprimerad luft strömma ut genom smala luftöppningar, får vi Coanda-effekten att balansera ut lufttrycket på fartygskroppen. Detta reducerar i sin tur luftmotståndet avsevärt och gör fartyget mer energieffektivt, säger Kewei Xu.
