Keinot jäävastuksen pienentämiseksi

Thumbnail Image

Files

bachelor_Rissanen_Otto_2025.pdf (1.37 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-12-08

Department

Major/Subject

Energy and mechanical engineering

Mcode

Degree programme

Bachelor's Programme in Engineering
Insinööritieteiden kandidaattiohjelma
Kandidatprogrammet i ingenjörsvetenskap

Language

fi

Pages

26

Series

Abstract

To ensure all year-round marine traffic in arctic areas, development of auxiliary methods in icebreaking is needed. During winter navigation, ice-going ships experience resistance from ice including friction, submerging and icebreaking resistance. The aim of this bachelor thesis is to find methods for reducing ice resistance in ice-going ships. The methods cover air bubbling, water jet, explosion, laser ray, coatings, rotary bow and bow shapes. Materials based on model tests, full scale tests and simulation tests were used to analyse these methods. Air bubbling system appears to be a versatile option for an auxiliary method in various circumstances, and the method has been tested and used for a long time. Also, different bow shapes have been utilized in full scale environment over time, but geometrical dependency of angles in bow is needed to take account. Generally, auxiliary methods require additional space in vessels and significant amount of energy. Thus, more developing, testing and full-scale applications are required.

Suomen ilmasto ja sijainti määrittävät, miksi jäänmurtaminen on oleellinen osa Suomen ympärivuotisen tavaraliikenteen takaamista. Talvi voi olla hyvin ankara Suomen pohjoisilla ja itäisillä merialueilla. Jäisten olosuhteiden vallitessa jäänmurtajat kohtaavat monenlaista vastusta, kuten kitka-, upotus- ja murtovastusta. Energiatehokkaan, turvallisen ja taloudellisen murtoprosessin takaamiseksi on jäänmurron apukeinoja syytä kehittää. Tämän kirjallisuuskatsauksen tavoitteena on löytää keinoja jäävastuksen pienentämiseksi. Keinot kattavat niin tekniset apukeinot kuin rungon suunnittelun. Työssä tarkasteltaviin keinoihin kuuluvat vesisuihku, ilmapulputus, räjäyttäminen, lasersäde, pinnoitteet, pyörivä keula sekä keulamuodot. Keinojen tutkimiseen käytettiin mallikokeisiin, täyden mittakaavan kokeisiin sekä simulointimenetelmiin liittyviä aineistoja. Monipuolisimmaksi apulaitteeksi on muodostunut ilmapulputusjärjestelmä, sillä järjestelmää on sovellettu käytännössä ja se on hyödyllinen erilaisissa olosuhteissa. Keulamuodon vaikutuksia on sovellettu myös käytäntöön jo pitkään, mutta siihen liittyen on huomioitava keulan kulmien geometrinen riippuvuus toisiinsa. Monet muut apulaitteet, kuten vesisuihku ja räjäytysmenetelmät vaativat vielä lisää kehittämistä, jotta niitä olisi mahdollista käyttää oikeissa sovelluskohteissaan luotettavasti ja energiatehokkaasti. Jotta apulaitteita pystyisi hyödyntämään käytännössä, on huomioitava runsaat energian- ja tilantarpeet.

Description

Supervisor

Mikkola, Tommi

Thesis advisor

Suominen, Mikko

Keywords

jäävastus, jäänmurron apulaitteet, keulamuodot

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202512169268

Collections

[kand] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG