Transport śródlądowy a ekologia

Prezentacja na temat: "Transport śródlądowy a ekologia"— Zapis prezentacji:

1 Transport śródlądowy a ekologia
Cz. Kolanek; J. Kulczyk; Zb. Sroka; R. Werszko; M. Zawiślak

2 Uwarunkowania hydrotechniczne droga wodna Wisła - Odra

3 Połączenie Wisła-Odra parametry hydrotechniczne
Kanał Bydgoski km 14,4-38,9 Sztuczny kanał łączący system wodny Brdy i Noteci klasy II Szerokość szlaku m Głębokość tranzytowa 1,6-2,0 m Sześć śluz żeglownych – komorowych rzeka Noteć dolna km 38,9-176,2 Skanalizowana klasy Ib Szerokość szlaku m Głębokość tranzytowa 1,2-1,6 m Czternaście śluz żeglownych – komorowych km 176,2-226,1 Swobodnie płynąca klasy II Szerokość szlaku m Głębokość tranzytowa 1,2-2,0 m

4 Dolna Noteć - stan aktualny
Śluza Nr 11 – Krostkowo 57,4x9,1m; km 68,2.

5 Dolna Noteć Km 122,7 kanał śluzy Romanowo

6 Oddziaływanie ruchu statku na drogę wodną
Niekorzystne zjawiska występujące w ruchu statku na ograniczonej drodze wodnej: Wzrost oporów ruchu, Przegłębienie i osiadanie statku, Prędkość prądu powrotnego, Strumień zaśrubowy. Powyższe zjawiska wpływają niekorzystnie na drogę wodną: Wzrost oporów ruchu – zwiększenie intensywności generowanego ruchem statku falowania, Osiadanie i prąd powrotny – wzrost podciśnienia i prędkości na dnie drogi wodnej co zwiększa intensywność ruchu rumowiska dna drogi wodnej, Strumień zaśrubowy – wzrost prędkości przy dnie drogi wodnej, przekroczenie granicznych prędkości rozmywających.

7 Numeryczna analiza oddziaływania ruchu statku na drogę wodną.
Do określenia wpływu ruchu statku na drogę wodną wykorzystano dwa systemy obliczeń numerycznych: System HPSDK, który pozwala na: Określenie wielkości osiadania, Prędkości prądu powrotnego, Rozkładu ciśnień na dnie drogi wodnej, Nominalnego i efektywnego współczynnika strumienia nadążającego, Parametrów pracy pędników śrubowych. Komercyjny system FLUENT: Krzywa oporów, Współczynnika ssania, Profil falowania na kadłubie statku i skarpie kanału.

8 Numeryczna analiza wpływu ruchu statku na drogę wodną – przykład.

9 Wpływ strumienia zaśrubowego - warunki pracy na uwięzi

10 Numeryczna analiza wpływu ruchu statku na drogę wodną – przykład.
Skala alfa=14

11 Sposoby minimalizacji szkodliwego oddziaływania ruchu statku na drogę wodną
1. Projektowe · dobierać pędniki charakteryzujące się małym współczynnikiem naporu, co w warunkach ograniczonej głębokości oznacza stosowanie układów wielośrubowych, ·  minimalizować zanurzenia pchacza, ·  unikać dużych wzniosów tuneli śrubowych przy stosowaniu ruf tunelowych, · w przypadku stosowania do napędu pędników śrubowych dobierać raczej niskie wartości współczynnika skoku. 2. Eksploatacyjne ·  unikać pracy pędników przy unieruchomionym statku, · manewry ruszania wykonywać płynnie, stopniowo zwiększając obroty pędników, · nie należy pływać z małymi prędkościami przy nominalnych obrotach pędników śrubowych, ·   unikać pływania w pobliżu umocnień brzegowych, ·   nie przekraczać prędkości granicznych, ·   zwalniać przy mijaniu budowli hydrotechnicznych.

12 Emisja spalin Powszechnie używanym do zasilania spalinowych silników napędowych jest węglowodorowe paliwo wytwarzane w procesie przetwórstwa ropy naftowej. Proces utleniania węgla i wodoru zawartych w paliwie wykorzystuje tlen z powietrza atmosferycznego, składającego się w 79% z azotu, uczestniczącego również w procesie spalania. Ropie naftowej towarzyszy siarka. Jej udział w paliwie ropopochodnym jest regulowany ale koszty procesu usuwania siarki są wprost proporcjonalne do usuwanej ilości. Wśród produktów procesu spalania znajdują się związki toksyczne, takie jak CuHv, CO, C, SOz, NOx. Bezpostaciowy węgiel C jest nietoksyczny ale ze względu na właściwość pochłaniania na swojej powierzchni ciekłych i gazowych składników gazów spalinowych jest definiowany jako kontrolowany i limitowany składnik nazywany cząstkami stałymi (PM lub PT). Emisja spalin jest wprost proporcjonalna do objętości skokowej silnika (Vss) oraz prędkości obrotowej wału korbowego silnika (n). Skład spalin zależy głównie od systemu spalania i obciążenia silnika, reprezentowanego przez jego moment obrotowy (Mo).

13 Wartości graniczne emisji
Graniczne wartości emisji w żegludze na Renie, obowiązujące od r. PN, kW CO, g/kWh HC, g/kWh NOx, g/kWh PT, g/kWh 19≤PN<37 5,0 1,5 8,0 0,8 37≤PN<75 1,3 7,0 0,4 75≤PN<130 1,0 6,0 0,3 130≤PN<560 3,5 0,2 PN≥560 n ≥3150 min-1 =6,0 343≤n<3150 min-1 =45n(0,2)-3 n<343 min-1 =11,0

14 Selektywna redukcja katalityczna NOx
Schemat układu SCR: 1-silnik, 2-czujnik temperatury, 3-katalizator utleniający, 4-dysza wtrysku środka redukcyjnego, 5-czujnik NOx, 6-katalizator hydrolityczny, 7-katalizator SCR, 8-katalizator blokujący NH3, 9-czujnik NH3, 10-sterownik silnika, 11-pompa środka redukcyjnego, 12-zbiornik środka redukcyjnego, 13-czujnik poziomu środka redukcyjnego

15 Sprawności źródeł energii
Sprawności różnych przetworników energii

16 Prognozy rozwoju nowych źródeł napędu
Wieloaspektowa analiza zasobów pierwotnych źródeł energii oraz skutków eksploatacji silników wewnętrznego spalania a także technicznych możliwości epoki, przeprowadzona przez Natural Resources Defense Council (USA), pozwala prognozować rozwój sytuacji w kierunku: ograniczania udziału liczby i przebiegu nowych pojazdów napędzanych konwencjonalnymi silnikami spalinowymi, okresowego wzrostu udziału liczby i przebiegu nowych pojazdów hybrydowych (spalinowo-elektrycznych) oraz wzrostu udziału nowych pojazdów napędzanych tzw. ogniwami paliwowymi, będącymi źródłem napędu wykorzystującym alternatywne paliwo w postaci wodoru lub jego pochodnych.

17 Źródła zanieczyszczeń środowiska wodnego
Podstawowe źródła zanieczyszczeń środowiska wodnego: Wycieki w trakcie tankowania obiektów pływających, Wydalanie bezpośrednio za burtę wody zęzowej, Wydalanie bezpośrednio za burtę ścieków sanitarnych, Zanieczyszczania pobrzeża fekaliami i odpadami komunalnymi, Gruz i odpady zalegające na dnie dróg i akwenów wodnych.