Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu cải tiến hình dáng tàu hàng cấp VR-SB phù hợp với tuyến đường thủy nội địa Việt Nam nhằm giảm lực cản tàu

Trong bối cảnh ngành giao thông vận tải thủy đối mặt với yêu cầu ngày càng cao về hiệu quả năng lượng và giảm phát thải CO2, việc tối ưu hóa thiết kế tàu nhằm tiết kiệm nhiên liệu trở nên cấp thiết. Đặc biệt, đối với đội tàu hàng pha sông biển (VR-SB) đang phát triển mạnh mẽ trên các tuyến đường thủy nội địa Việt Nam, công tác tối ưu hóa hình dáng thân tàu chưa được chú trọng đầy đủ, dẫn đến hiệu suất sử dụng năng lượng chưa đạt tối ưu. Nghiên cứu này đặt mục tiêu xây dựng một mô hình bài toán nhằm cải tiến hình dáng tàu hàng cấp VR-SB, có xét đến các đặc thù của tuyến đường thủy nội địa, nhằm giảm lực cản và nâng cao hiệu quả kinh tế, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.

Các kỹ sư thiết kế tàu thủy, kiến trúc sư hàng hải, nhà nghiên cứu trong lĩnh vực động lực học tàu, các doanh nghiệp vận tải thủy, cơ quan quản lý đường thủy nội địa và những ai quan tâm đến giải pháp nâng cao hiệu quả năng lượng cho tàu biển và tàu sông.

Luận án này tập trung giải quyết vấn đề tối ưu hóa hình dáng thân tàu hàng pha sông biển (VR-SB) để giảm lực cản, một yếu tố then chốt nhằm nâng cao hiệu quả năng lượng và giảm thiểu phát thải khí CO2 trong vận tải thủy. Bối cảnh nghiên cứu được đặt trong sự tăng trưởng nhanh chóng của đội tàu VR-SB tại Việt Nam và những hạn chế hiện có trong công tác thiết kế về tối ưu hóa hình dáng. Nghiên cứu đề xuất một mô hình bài toán cải tiến tuyến hình tàu VR-SB, có tính đến các đặc điểm riêng biệt của tuyến đường thủy nội địa Việt Nam. Phương pháp tiếp cận bao gồm việc phân tích ảnh hưởng của các thông số hình dáng thân tàu đến lực cản, sử dụng các công cụ mô phỏng tính toán động lực học chất lỏng (CFD) và phương pháp tối ưu như Taguchi kết hợp phân tích tương quan xám (GRC). Mô hình này được áp dụng cụ thể để cải tiến thiết kế cho dòng tàu hàng VR-SB 4600 tấn đang khai thác phổ biến, xem xét các điều kiện khai thác thực tế. Giá trị ứng dụng của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một quy trình thiết kế tối ưu, giúp các nhà thiết kế tàu và chủ tàu đạt được hiệu suất vận hành cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu đáng kể và giảm tác động tiêu cực đến môi trường, qua đó đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành hàng hải Việt Nam.