Tóm tắt 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

Hiện nay, ngành vận tải thủy đối mặt với áp lực giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải CO2, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và tuân thủ các quy định môi trường. Mặc dù đội tàu hàng cấp VR-SB tại Việt Nam đang phát triển nhanh, công tác tối ưu hóa hình dáng thân tàu vẫn còn hạn chế, dẫn đến mức sử dụng năng lượng chưa hiệu quả. Nghiên cứu này nhằm giải quyết vấn đề đó bằng cách cải tiến hình dáng tàu hàng cấp VR-SB để phù hợp với điều kiện tuyến đường thủy nội địa Việt Nam, với mục tiêu chính là giảm lực cản tàu. Đề tài xây dựng mô hình cải tiến, áp dụng cho các tàu VR-SB phổ biến và đánh giá tác động của các thông số hình dáng tàu.

Các kỹ sư thiết kế tàu thủy, nhà nghiên cứu trong lĩnh vực hàng hải, các doanh nghiệp vận tải thủy và cơ quan quản lý ngành.

Luận án trình bày mô hình tối ưu hóa hình dáng thân tàu hàng cấp VR-SB, được thiết kế đặc biệt cho các tuyến đường thủy nội địa Việt Nam, nhằm giảm thiểu lực cản tàu và tiết kiệm nhiên liệu. Nghiên cứu đã xây dựng một mô hình gồm 16 bước, chi tiết hóa quy trình thiết kế, cho phép người thiết kế dễ dàng áp dụng để nâng cao hiệu quả công tác. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc phân tích ảnh hưởng của điều kiện khai thác đến lực cản, sử dụng phương pháp Taguchi kết hợp phân tích tương quan xám, và mô phỏng CFD để tính toán lực cản. Một trong những đóng góp quan trọng là việc phân tích và giải thích bản chất nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi lực cản khi thay đổi các thông số hình dáng thân tàu, minh họa bằng hình ảnh trực quan về dòng chảy. Nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của 5 thông số chính đến lực cản tàu, bao gồm vị trí hoành độ tâm nổi (LCB) và các hệ số hình dáng của mũi quả lê. Kết quả thực nghiệm áp dụng cho tàu hàng 4600 tấn VR-SB cho thấy khả năng giảm lực cản lên đến 4,8%, mang lại ý nghĩa kinh tế và môi trường đáng kể. Luận án không chỉ là nguồn tài liệu tham khảo bổ ích cho kỹ sư thiết kế tàu mà còn đóng góp vào việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng cho đội tàu VR-SB.