Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorSteen, Sverre
dc.contributor.advisorSiddiqui, Mohd Atif
dc.contributor.authorGjerde, Sofie Kopperstad
dc.date.accessioned2021-09-21T16:32:57Z
dc.date.available2021-09-21T16:32:57Z
dc.date.issued2020
dc.identifierno.ntnu:inspera:54166542:46758086
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2780146
dc.description.abstractDen fyrste autonome fullskala lastekontainerfartøyet er for tida under bygging, kjend under namnet «Yara Birkeland». Ettersom teknologien stadig blir bedre, er det sannsynleg at den autonome teknologien kan utvidast til andre fartøyssegment når den autonome teknologien har blitt meir utvikla. Ved å utvikle eit autonomt ROV forsyningsfartøy, vil operasjonar for offshore bransjen bli tryggare og store kostnadar vil bli spart. Forskingsprosjektet «ROV revolusjon prosjekt» av Kongsberg Maritime har som formål å forske på det hydrodynamiske designet av eit autonomt ROV forsyningsfartøy. Ein SWATH har blitt designa og samanlikna mot eit eksisterande mono skrog designa av Kongsberg Maritime. Oppgåva ser på designa sine bevegelseseigenskapar. Eksperiment har blitt utført på SWATH designet og blei gjennomført i to ulike fasar i den forlenga delen av slepetanken ved Sintef Ocean i Trondheim. I den fyrste delen av eksperimentet, blei både regulere og irregulære bølge testar utført på skroget med stabilisator finnar med to ulike størrelsar. I fase to, blei også regulere og irregulære bølger testa på skroget uten stabilisator finnar og for skroget med stabilisator finnar og ein tilkopla ROV. Begge fasene blei testa i tre ulike bølgeretningar; $0 \degree$, $90 \degree$ og $45 \degree$. Eksperimenta gav ein god forståelse av sjøeigenskapane til SWATHen og for operabiliteten av ROVen. På grunn av tid, var det kun mogleg å utføre eksperiment på SWATH designet. For å samanlikne mono skroget og SWATH designet, blei numeriske analyser gjennomført i WAMIT. Respons amplitude operatørar (RAO), signifikant bevegelse amplitude og relativ vertikal bevegelse amplitude mellom kvart enkelt skrog og ROVen vart undersøkt. Samanlikning av resultata gav ein indikasjon på ytelsen til det eksisterande mono skroget og SWATH skroget. Eksperimenta utført på SWATHen blei vellukka utført. Resultata frå både regulær og irregulære bølge testar viser at for å oppnå tilstrekkelig stabilitet i hiv og stamp bevegelse, må stabilisator finnar bli integrert i designet, uansett om at det vil auke design og byggings kostnadane. Resultata frå hiv kreftene som blei målt på ROVen viste at skroget sine bevegelsar blir ikkje endra på grunn av dei store forskjellane i vekt. Den målte hiv krafta på ROVen gav ein god indikasjon om at hiv krafta er størst for bølger med liten periode. Det betyr at dei relative bevegelsane mellom skroget of ROVen er størst for bølger med liten periode. Resultata frå analysene gjort i WAMIT viste at SWATHen har mindre signifikant bevegelse amplitude samanlikna med mono skroget. Resultata av dei vertikale hastigheit amplitudene viste at mono skroget gav null vertikale hastigheit amplitude for bølge periode større enn fem sekund. Kvart design har sine fordelar og ulemper som må bli samanlikna mot dei operasjonelle krava for å gi ei sluttvurdering om kva som passar best til dei operasjonelle krava.
dc.description.abstractThe first full-scale autonomous cargo container vessel is currently under construction, known as "Yara Birkeland". As technology is rapidly increasing, it is likely that the autonomous technology could expand to other vessel segments when the autonomous technology has been more proven. By developing an autonomous ROV support vessel more safe operations and large overall costs in the industry will be saved. The funded research project "ROV Revolution Project" by Kongsberg Maritime wants to investigate the hydrodynamic design of an ROV support vessel. A SWATH has been designed and compared against a monohull developed by Kongsberg Maritime. The thesis investigates the design motion characteristics and operability for ROV operations for two different designs. Seakeeping experiments on the SWATH model were carried out in two phases in the extended part of the towing tank at Sintef Ocean, Trondheim. In the first phase of the experiments, both regular and irregular wave test was carried out on the hull with stabilizer fins of two different sizes. In phase two, regular and irregular wave tests were done for bare hull and hull with stabilizer fins and an ROV mounted to the vessel. Both phases of the experiments were done in three different wave headings; $0 \degree$, $90 \degree$ og $45 \degree$. The experiments gave a good understanding of the seakeeping abilities of the SWATH and also the operability of the ROV. Due to limited time, experiments were only possible to carry out on the SWATH. Comparison between the monohull and the SWATH was, therefore, done in WAMIT. Response Amplitude Operators (RAO's), significant motion amplitude in a given sea state, and relative vertical motion amplitude between the vessel and the ROV were investigated. A comparison of the results gave an indication of the performance of the existing monohull design and the SWATH design. The experiments of the SWATH were successfully carried out. Results from both regular and irregular wave tests proved that to achieve sufficient stability in heave and pitch motion, stabilizer fins have to be implemented in the SWATH design, even though it will increase the design and building costs. The mounted ROV on the hull made it clear that the support vessel motion does not change due to the large mass difference. The measured heave force on the ROV also gave an important understanding of that the heave force is largest for smaller waves. This means that the relative motions will be significant for small wave periods. The results from the simulations done in WAMIT showed that the SWATH has less significant motion amplitude than the monohull. For the vertical relative motion amplitude, the results indicate that the monohull gave zero vertical velocity after wave period of five seconds. Each design has its advantages and disadvantages that need to be compared against each other to give a final decision on what fits the best for the operational requirements.
dc.language
dc.publisherNTNU
dc.titleHydrodynamic design of an autonomous ROV vessel
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel