Effects of torsional vibration of a propulsion shafting system using a large-scale two stroke marine engine with a waste heat recovery system

Yang-Gon Kim; Kwon-Hae Cho; Ue-Kan Kim

doi:10.5916/jkosme.2017.41.5.409

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저자정보: Yang-Gon Kim (Korean Register) Kwon-Hae Cho (Korea Maritime and Ocean University) Ue-Kan Kim (Korea Maritime and Ocean University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제41권 제5호

발행연도: 2017.6

수록면: 409 - 417 (9page)

DOI: 10.5916/jkosme.2017.41.5.409

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Many marine vessels recently built are equipped with ultra-long stroke engines with high propulsion efficiency, and an engine de-rating technology and tuning technology are applied to comply with the more stringent environmental regulations and to reduce fuel consumption. Waste heat recovery systems (hereafter WHRSs) recover the waste heat from the exhaust gas emitted by the ship and use it in motor power for propulsion or in generators to supply electric power to the ship. In this case, it can be expected that the fuel consumption rate will be improved at the same speed, depending on the required horsepower reduction effect. However, this is accompanied by a tendency of increased torsional vibration excitation forces in the operating range of this system, compared to the standard engine without a WHRS.
In this paper, the performance and the dynamic characteristics of a marine diesel engine, with application of a waste heat system, are reviewed, and the effects on the torsional vibration of a corresponding propulsion shafting system, in an ultra large container vessel equipped with the corresponding system, are studied.

#Waste heat recovery system (WHRS) #Torsional vibration #Propulsion shafting system

Abstract
1. Introduction
2. Engine performance and characteristics of torsional exciting force in shafting system according to waste heat recovery system
3. Effect of torsional vibration for propulsion shafting system according to the application of waste heat recovery system
4. Conclusions
References

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J. J. Bonilla, J.M. Blanco, l. Lopez, and J. M. Sala, “Technological recovery potential of waste heat in the industry of the Basque country,” Applied Thermal Engineering, vol. 17, no. 3, pp. 283-288, 1997. T. Q. Nguyen, J. D. Slawnwhite, and K. G. Boulama, “Power generation from residual industrial heat,” Energy Conversion and Management, vol. 51, no. 11, pp. 2220- 2229, 2010. M. Al-rabghi, M. Beirutty, M. Akyurt, Y. Najjar, and T. Alp, “Recovery and utilization of waste heat,” Heat Recovery Systems and CHP, vol. 13, no. 5, pp. 463-470, 1993. N. Dzida, Possible Efficiency Increasing of Ship Propulsion and Maritime Power Plant with the System Combined of Marine Diesel Engine, Gas Turbine and Steam Turbine, Advances in Gas Turbine Technology, Chapter 3, Gdansk University of Technology, Grdansk, Poland, 2011. M. Dzida and J. Mucharski, “On the possible increasing of efficiency of ship power plant with the system combined of marine diesel engine, gas turbine and steam turbine in case of main engine cooperation with the gas turbine fed in parallel and the steam turbine,” Polish Maritime Research, vol. 16, no. 2, pp. 40-44, 2009.

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