ΕΚΘΕΣΗ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ

Τελική έκθεση προόδου έργου ΑΡΙΣΤΕΙΑ µε τίτλο: «Υποβοήθηση πρόωσης πλοίου σε πραγµατικές καταστάσεις θάλασσας µε βιοµιµιτικά συστήµατα» BIO-PROPSHIP, κωδ.444 ΕΚΘΕΣΗ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ (6 ο εξάµηνο τελική έκθεση) Κύριος Ερευνητής: Κων/νος Α. Μπελιµπασάκης ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΝΑΥΤΙΚΗΣ & ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ Υ ΡΟ ΥΝΑΜΙΚΗΣ Τηλ. 210-7721138, 210-7721061 Fax: 210-7721397 Email: kbel@fluid.mech.ntua.gr Αθήνα, Οκτώβριος 2015

Εργο: Υποβοήθηση πρόωσης πλοίου σε πραγµατικές καταστάσεις θάλασσας µε βιοµιµιτικά συστήµατα (BIOPROPSHIP) ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ - ΣΤΟΧΟΙ ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Τα συστήµατα βιοµιµιτικής πρόωσης πλοίων µπορεί να αποτελέσουν ιδανικές λύσεις για τη άντληση ενέργειας από θαλάσσιο περιβάλλον µετατρέποντας την σε χρήσιµη συµπληρωµατική ώση. Πρόσφατες πειραµατικές και θεωρητικές µελέτες που αφορούν την λειτουργία παλλοµένων υδροτοµών και πτερυγίων ως µηχανισµών πρόωσης επιβεβαιώνουν το συµπέρασµα ότι, κάτω από κατάλληλες συνθήκες, τα συστήµατα αυτά είναι σε θέση να αναπτύσσουν σηµαντική ώση, µε µεγάλους βαθµούς απόδοσης, οι οποίοι σε ορισµένες περιπτώσεις υπερβαίνουν το 100%. Από την άλλη πλευρά, η πολυπλοκότητα της κινηµατικής τών βιοµιµητικών συστηµάτων παλλόµενων πτερυγίων, σε σύγκριση µε τα τυποποιηµένα συστήµατα πρόωσης τύπου ναυτικών ελίκων, προϋποθέτει την ανάπτυξη πιο εξελιγµένων µηχανισµών µετάδοσης της κίνησης και κατάλληλων συσκευών και συστηµάτων ελέγχου, αποτρέποντας προς το παρόν την εφαρµογή τους ως το κύριο ή αποκλειστικό σύστηµα πρόωσης των πλοίων. Σε πραγµατικές συνθήκες θάλασσας, το πλοίο υποβάλλεται σε ταλαντωτικές κινήσεις µετρίου ή µεγαλύτερου πλάτους από την επίδραση των κυµάτων, και η κατακόρυφη (ή/και εγκάρσια) κίνηση του πλοίου µπορεί να αξιοποιηθεί για την παροχή του ενός από τους τρόπους της συνδυασµένης/σύνθετης ταλαντωτικής κίνησης ενός βιοµιµητικού συστήµατος πρόωσης. Παράλληλα, για διάφορους λόγους, η ζήτηση ενέργειας πρόωσης του πλοίου σε φουρτουνιασµένη θάλασσα είναι σηµαντικά αυξηµένη από την αντίστοιχη τιµή της αντίστασης σε ήρεµο νερό και για την ίδια ταχύτητα πλοίου, ειδικά στην περίπτωση των πρωραίων/πλευρικών κυµατισµών. Οι στόχοι του παρόντος έργου είναι να διερευνηθούν θεωρητικά και υπολογιστικά, και να παραχθούν τα απαιτούµενα υπολογιστικά εργαλεία για την σχεδίαση βιοµιµητικών συστηµάτων που υποβοηθούν την πρόωση του πλοίου σε κυµατισµό αυξάνοντας την απόδοση και ελαττώνοντας την κατανάλωση καυσίµου. Για το σκοπό αυτό, θα χρησιµοποιηθούν προηγµένα υπολογιστικά υδροδυναµικά µοντέλα και θα βελτιστοποιηθούν υπάρχοντες κώδικες, υποστηρίζοντας την ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών και συστηµάτων ελέγχου σε πραγµατικές καταστάσεις λειτουργίας. Οι θεωρητικές προβλέψεις θα συγκριθούν µε στοιχεία από άλλα µοντέλα και πειραµατικές µετρήσεις διαθέσιµες στη βιβλιογραφία, επικυρώνοντας τα υπολογιστικά εργαλεία που θα χρησιµοποιηθούν και υποστηρίζοντας τη συνολική διαδικασία σχεδιασµού του εξεταζόµενου συστήµατος. Πιό συγκεκριµένα, το µελετώµενο σύστηµα θα εκµεταλλεύεται την κατακόρυφη ταλαντωτική κίνηση του πλοίου που προκαλείται από τα κύµατα, και ο µηχανισµός ισχύος του θα παρέχει µόνο τη περιστροφική ταλάντωση µε τη κατάλληλη ελεγχόµενη ρύθµιση ώστε ο συνδυασµός των δύο κινήσεων παράγει την επιθυµητή προωθητική κίνηση τύπου ουράς ψαριού. Στα πλαίσια του έργου θα εξετασθούν διάφορες διατάξεις του παλλόµενου πτερυγίου, όπως οριζόντια και κατακόρυφη, καθώς και συνδυαστικές διατάξεις από περισσότερα του ενός πτερύγια σε σύγχρονη ή ασύγχρονη φάση ώστε, εκτός από την ανάπτυξη ώσης, να παράγεται και χρήσιµη αντιδιατοιχιστική ροπή ή άλλες σταθεροποιητικές δυνάµεις µείωσης του εύρους των ταλαντώσεων του πλοίου και βελτίωσης της δυναµικής ευστάθειας πλοίου. Το εξεταζόµενο σύστηµα αναµένεται να αυξάνει τη συνολική απόδοση πρόωσης του πλοίου µέσω της αποµάστευσης ενέργειας από τα κύµατα, περιορίζοντας ταυτόχρονα µερικώς τις ταλαντωτικές κινήσεις του πλοίου 1

προσδίδοντας περισσότερη ευστάθεια και βελτιώνοντας τα χαρακτηριστικά της υδροδυναµικής συµπεριφοράς του πλοίου σε κυµατισµούς. Εποµένως, το προτεινόµενο σύστηµα, µετά τη θεωρητική ανάπτυξη του σε συνδυασµό µε παραγωγή συστηµάτων πρόβλεψης των χαρακτηριστικών λειτουργίας του, µπορεί να συνεισφέρει σε ένα νέο τεχνολογικό σχεδιασµό που συµβάλλει στην εξοικονόµηση ενέργειας στις θαλάσσιες µεταφορές και την ασφαλέστερη λειτουργία των πλοίων. Για το σκοπό αυτό, θα χρησιµοποιηθούν προηγµένα υπολογιστικά µοντέλα υδροδυναµικής υποστη-ρίζοντας την ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών και συστηµάτων ελέγχου σε πραγµατικές καταστάσεις λειτουργίας. Οι θεωρητικές προβλέψεις θα συγκριθούν µε στοιχεία από άλλα µοντέλα και πειραµατικές µετρήσεις διαθέσιµες στη βιβλιογραφία, επικυρώνοντας τα υπολογιστικά εργαλεία που θα χρησιµοποιηθούν και υποστηρίζοντας τη συνολική διαδικασία σχεδιασµού του εξεταζόµενου συστήµατος. Το παρόν έργο είχε συνολική διάρκεια 36 µηνών (από Μ1 έως Μ36). Με την από 4/9/2015 απόφαση της ΓΓΕΤ (αρ. πρωτ.: 137714/I2) η λήξη του έργου παρατάθηκε έως 31/10/2015. Το παρόν έργο υποδιαιρείται σε πέντε ενότητες εργασίας (ΕΕ), µήνα ως ακολούθως: ΕΕ1 Υδροδυναµική ανάλυση βιοµιµητικών συστηµάτων πρόωσης τύπου παλλοµένων πτερυγίων µε χρήση προηγµένων γραµµικών και µη γραµµικών µεθόδων (διάρκεια από Μ1 έως Μ18) ΕΕ2 Αλληλεπίδραση παλλόµενων πτερυγίων µε το πλοίο υδροδυναµική ανάλυση του συστήµατος σε κυµατισµούς (διάρκεια από Μ1 έως Μ30) ΕΕ3 Σχεδιασµός του συστήµατος ελέγχου για βελτιστοποίηση της λειτουργίας (διάρκεια από Μ3 έως Μ33) ΕΕ4 Ανάπτυξη αριθµητικού προσοµοιωτή για την κατάδειξη της λειτουργίας του εξεταζόµενου συστήµατος (διάρκεια από Μ12 έως Μ36) ΕΕ5 ηµοσιοποίηση διάχυση και κατοχύρωση των αποτελεσµάτων του έργου. ράσεις αξιολόγησης αποτελεσµάτων (διάρκεια από Μ6 έως Μ36) ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ Η ΕΕ1 εκτείνεται σε µεγάλο µέρος της διάρκειας του έργου, και περιλαµβάνει πλήρη θεωρητική διερεύνηση και ανάπτυξη αριθµητικών µοντέλων για την υδροδυναµική ανάλυση του εξεταζόµενου συστήµατος. Αν και οι επιδράσεις ελαστικότητας των παλλόµενων πτερυγίων µπορεί να είναι επωφελείς, αυτό το θέµα αφήνεται να θιγεί προς το τέλος του έργου, και τα πτερύγια θεωρούνται απολύτως άκαµπτα. Θα χρησιµοποιηθούν τόσο χαµηλοτάξιες όσο και ανώτερης τάξης µέθοδοι συνοριακών στοιχείων, σε συνδυασµό µε αριθµητικούς προσοµοιωτές της διάδοσης και παραµόρφωσης στροβιλότητας στις τρείς διαστάσεις, για τη µοντελοποίηση της κινηµατικής και της δυναµικής των φύλλων στροβιλότητας που εκκινούν από κάθε ταλαντούµενο πτερύγιο. Αποτελέσµατα από τις µεθόδους που θα χρησιµοποιηθούν θα συγκριθούν µε πειραµατικά δεδοµένα, για να αξιολογηθούν. Σε πρώτο στάδιο, η υδροδυναµική ανάλυση θα αφορά τη λειτουργία του εξεταζόµενου συστήµατος σε άπειρο ρευστό και κάτω από την αδιατάρακτη ελεύθερη επιφάνεια του νερού (ΕΕ1) και σε επόµενο στάδιο θα διερευνηθούν οι επιδράσεις διαδιδόµενων κυµατισµών και των επαγόµενων ταλαντώσεων γάστρας (ΕΕ2). Ένα σηµαντικό µέρος αυτής της φάσης είναι η λεπτοερής διερευνηση και ποσοτικοποίηση των συντελεστών απόκρισης του συστήµατος για δεδοµένη κίνηση σε ότι αφορά την κατακόρυφη (ή εγκάρσια ανάλογα µε τη διάταξη) και περιστροφική ταλάντωση των παλλόµενων πτερυγίων. Αυτές οι 2

πληροφορίες θα αξιοποιηθούν στην συνέχεια για το σχεδιασµό και τη βέλτιστη λειτουργία συστήµατος ελέγχου (ΕΕ3) το οποίο θα καθορίζει τη περιστροφική κίνηση των πτερυγίων µε δεδοµενη τη κατακόρυφη (ή σε άλλο βαθµό ελευθερίας) ταλάντωση της γάστρας του πλοίου εξ αιτίας των κυµάτων. Παράλληλα, θα γίνει υπολογιστική διερεύνηση και θα χρησιµοποιηθούν µοντέλα αριθµητικής προσοµοίωσης του συζευγµένου προβλήµατος που αφορά το πλοίο προωθούµενο µε σταθερή ταχύτητα σε ρεαλιστική κατάσταση θάλασσας και του συστήµατος παλλοµένων πτερυγίων σε λειτουργία (ΕΕ4), µε σκοπό την κατάδειξη της αποτελεσµατικότητας του και τον βέλτιστο σχεδιασµό της µελλοντικής πειραµατικής διαδικασίας για επαλήθευση. Το τελευταίο πακέτο εργασίας (ΕΕ5) περιλαµβάνει δραστηριότητες δηµοσιοποίησης και αξιολόγησης, και επικεντρώνεται στην προβολή των προϊόντων του έργου σε συνδυασµό µε δηµοσίευση επιστηµονικών εργασιών και διάχυσης των αποτελεσµάτων. ΕΡΓΟ ΠΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΚΑΤΑ ΤΟ 6 ο ΕΞΑΜΗΝΟ Η παρούσα έκθεση επικεντρώνεται στις εργασίες που πραγµατοποιήθησαν στο 6 ο τελευταίο εξάµηνο του έργου. Η συνολική εικόνα της πορείας του έργου από την έναρξη του µέχρι τέλους παρέχεται από τα αντίστοιχα εδάφια των ενδιαµέσων εκθέσεων και συµπληρώνεται µε το παρόν. Σηµειώνεται ότι στο προηγούµενο εξάµηνο ολοκληρώθηκε η Ενότητα Εργασίας 2 (ΕΕ2) του έργου, ενώ η Ενότητα Εργασίας 1 (ΕΕ1) έχει ήδη ολοληρωθεί σε προηγούµενο χρόνο. Κατά το διάστηµα του έκτου εξαµήνου ολοκληρώθηκαν οι ερευνητικές εργασίες που αφορούν στις δραστηριότητες των υπολοίπων Ενοτήτων Εργασίας (ΕΕ3, ΕΕ4 και ΕΕ5). Πιο συγκεκριµένα πραγµατοποιήθησαν: 1. Βελτιστοποίηση του αριθµητικού προσοµοιωτή του εξεταζόµενου συστήµατος παλλοµένων πτερυγίων για την υποβοήθηση της πρόωσης του πλοίου σε κυµατισµούς, και εφαρµογές στα πλαίσια της ΕΕ3, ΕΕ4 και ΕΕ5 του έργου. 2. Συστηµατικός έλεγχος και βελτιστοποίηση αριθµητικού επιλυτή του υδροδυναµικού προβλήµατος συστήµατος παλλοµένων πτερυγίων συναρµοσµένου στη γάστρα του πλοίου που προωθείται µε σταθερή ταχύτητα σε κυµατισµούς. 3. Συστηµατική εφαρµογή του προσοµοιωτή στο σχεδιασµό και βέλτιστη ανάπτυξη µοντέλου στα πλαίσια της ΕΕ4 του έργου 4. ηµοσιεύσεις µε αποτελέσµατα από τη τρέχουσα ερευνητική εργασία και υποβολή σε Επιστηµονικά Συνέδρια και περιοδικά. 5. Προετοιµασία έκθεσης αξιοποίησης του συστήµατος και προετοιµασία σχετικού υλικού για µελλοντική υποβολή ευρεσιτεχνίας. 6. Προετοιµασία περαιτέρω δηµοσιεύσεων προς υποβολή σε επιστηµονικά περιοδικά και δράσεις δηµοσιοποίησης των αποτελεσµάτων του έργου. Επίσης, η ερευνητική οµάδα του παρόντος έργου σε συνεργασία µε τον συνεργάτη κ. Νικ. Ξηρού, Associate Professor University of New Orleans (UNO), προχώρησε στην ολοκλήρωση του σχεδιασµού και ανάπτυξης του αριθµητικού προσοµοιωτή του εξεταζόµενου συστήµατος παλλοµένων πτερυγίων, που είναι αντικείµενο της Ενότητας Εργασίας 4 µε τίτλο «Ανάπτυξη αριθµητικού προσοµοιωτή για την κατάδειξη της λειτουργίας του εξεταζόµενου συστήµατος». 3

Επιπροσθέτως, στο διάστηµα Σεπτεµβρίου-Οκτωβρίου 2015 πραγµατοποιήθηκε επίσκεψη επιστηµονικής και ερευνητικής συνεργασίας του Επιστηµονικού Υπεύθυνου Κ. Μπελιµπασάκη στην Ecole Centralle Marseille (ECM), και µε την ευκαιρία αυτής έγινε παρουσίαση του έργου και των αποτελεσµατών αυτού µέσω διαλέξεως, η οποία πραγµατοποιήθηκε την 29/9/2015 στο Institut de Reserche sur le Phenomenes Hors Equilibre (IRPHE). Περαιτέρω, εδόθη δυνατότητα δηµοσιοποίησης των αποτελεσµάτων του παρόντος έργου κατά την επίσκεψη στο ίδιο διάστηµα του Επιστηµονικού Υπευθύνου σε ερευνητές του Universite de Toulon και του Mediterranean Institute of Oceanography (MIO). Σηµειώνεται εδώ ότι σε σχέση µε την διεύρυνση του πεδίου εφαρµογής του εξεταζόµενου βιοµιµιτικού συστήµατος, έχουν ήδη προκύψει αξιόλογα αποτελέσµατα στην κατεύθυνση εξέτασης του ως συστήµατος παραγωγής συνδυασµένης κυµατικήςυδροδυναµικής ενέργειας από ήπιες θαλάσσιες πηγές ενέργειας. Σχετικά αποτελέσµατα έχουν παρουσιασθεί στα διεθνή συνέδρια 11 th European Wave & Tidal Energy Conference (EWTEC2015, Nantes, France) και 16 th International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM2015, Pula Croatia) και δηµοσιεύθησαν στα αντίστοιχα πρακτικα (βλ. κατωτ. καταλογο δηµοσιεύσεων του έργου, εργασίες α/α 16 και 17). ΕΠΙΣΚΕΨΕΙΣ ΦΙΛΟΞΕΝΙΕΣ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ ΚΑΤΑ ΤΟ 6 ο ΕΞΑΜΗΝΟ Κατά τη διάρκεια ταξιδιού επιστηµονικής και ερευνητικής συνεργασίας του Επιστηµονικού Υπευθύνου Κ.Μπελιµπασάκη στην Ecole Centralle Marseille (ECM), και στο Institut de Reserche sur le Phenomenes Hors Equilibre (IRPHE), και είχε δυνατότητα συνεργασίας και αλληλεπίδρασης µε µέλη του διδακτικού και ερευνητικού προσωπικού και ερευνητές του Institut de Reserche sur le Phenomenes Hors Equilibre (IRPHE) Prof. Bernard Molin, Prof. Olivier Kimmoun, Prof. Michel Benoit και Dr Fabien Remy, καθώς και µε τους φοιτητές της Σχολής. Στα πλαίσια της επίσκεψης πραγµατοποιήθηκε διάλεξη στο IRPHE µε θέµα τη πρόωση πλοίου σε κυµατισµούς µε σκοπό τη δηµοσιοποίηση των αποτελεσµάτων ερευνητικής δραστηριότητας έργου BIOPROPSHIP και την ανάπτυξη µελλοντικών συνεργασιών σε συναφή θέµατα. Ακολούθως, κατά τη διάρκεια της δευτέρας περιόδου είχα τη δυνατότητα συνεργασίας και αλληλεπίδρασης µε µέλη του διδακτικού και ερευνητικού προσωπικού και ερευνητές του Meditteranean Institute Oceanography (MIO) Prof. Vincent Rey και Dr Joulien Touboul, καθώς και µε τους φοιτητές της Σχολής. Στα πλαίσια της επίσκεψης πραγµατοποιήθηκε διάλεξη προς τους ερευνητές µε σκοπό τη δηµοσιοποίηση των αποτελεσµάτων ερευνητικής δραστηριότητας έργου BIOPROPSHIP και την ανάπτυξη µελλοντικών συνεργασιών σε συναφή θέµατα. Επίσης, διερευνήθηκε η δυνατότητα αξιοποίησης των πειραµατικών εγκαταστάσεων στις οποίες έχει πρόσβαση τοθ Ινστιτούτο ΜΙΟ, για διενέργεια πειραµάτων σε σχετικά θέµατα και επιβεβαίωση της έρευνας. Περαιτέρω ο Επιστηµονικός Υπεύθυνος κ. Κων/νος Μπελιµπασάκης, πραγµατοποίησε επίσκεψη στην Ρώµη της Ιταλίας το διάστηµα από 14/6/2015 έως 17/6/2015, για συµµετοχή του στο διεθνές Συνέδριο VI International Conference on Computational Methods in Marine Engineering (Marine2015). Στα πλαίσια του ανωτέρω συνεδρίου παρουσιάσθηκε η εργασία µε τίτλο Active and passive pitch-controlled flapping wing propulsors; Usage of the wake structure as a performance qualifier, µε συν-συγγραφείς τον κ. Β.Τσαρσιταλίδη ( ρ ΕΜΠ), τον Καθ. Κ. Γ.Πολίτη, και στην οποία παρουσιάζονται 4

αποτελέσµατα που ελήφθησαν κατά την πρώτη φάση του παρόντος έργου. Η εργασία, αντίγραφο της οποίας επισυνάπτεται, παρουσιάσθηκε στο session Greening of Marine Transport II και δηµοσιεύθηκε στα πρακτικά του συνεδρίου. Επιπροσθέτως, κατά το διάστηµα 12-15 Ιουλίου 2014, ο Επιστηµονικός Υπεύθυνος κ. Κων/νος Μπελιµπασάκης, πραγµατοποίησε επίσκεψη στο Βόλο για τη συµµετοχή του στο διεθνές Συνέδριο 8 th GRACM International Congress on Computational Mechanics, όπου παρουσιάσθηκε η εργασία µε τίτλο Marine propulsion in waves by flapping-foil systems, στην οποία παρουσιάζονται αποτελέσµατα που ελήφθησαν κατά την τρέχουσα φάση του παρόντος έργου. Η εργασία παρουσιάσθηκε στο session Flow Structure Interaction II και δηµοσιεύθηκε στα πρακτικά του συνεδρίου. Επίσης, κατά το διάστηµα του τελευταίου εξαµήνου του έργου ο ερευνητικός συνεργάτης κ. Ε. Φίλιππας (Υ ΕΜΠ) πραγµατοποίησε τα ακόλουθα ταξίδια: (α) στη Νάντη της Γαλλίας από 6 έως 11 Σεπτεµβρίου 2015, για τη συµµετοχή του στο διεθνές Συνέδριο 11th European Wave & Tidal Energy Conference (EWTEC2015), στο οποίο παρουσίασε την εργασία µε τίτλο Oscillating hydrofoils as energy devices operating in waves and currents, και (β) στη Pula της Κροατίας από 21 έως 24 Σεπτεµβρίου 2015 για τη συµµετοχή στο διεθνές Συνέδριο International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM2015), όπου παρουσιάσθηκε η εργασία µε τίτλο Hydrodynamic analysis of oscillating hydrofoils in waves and currents. Στις ανωτέρω εργασίες παρουσιάζονται αποτελέσµατα που αφορούν περαιτέρω εφαρµογές του εξεταζόµενου συστήµατος στην παραγωγή ενέργειας από θαλάσσιες ανανεώσιµες πηγές, τα οποία επίσης ελήφθησαν στα πλαίσια του παρόντος έργου και αποτελούν επέκταση εφαρµογής της βασικής ιδέας. ΠΑΡΑ ΟΤΕΑ ΠΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΘHKAN ΚΑΤΑ ΤΟ 6 ο ΕΞΑΜΗΝΟ Κατά το διάστηµα του έκτου εξαµήνου ολοκληρώθηκε η Ενότητα Εργασίας 3 (ΕΕ3) του έργου, η οποία έχει τίτλο «Σχεδιασµός του συστήµατος ελέγχου για βελτιστοποίηση της λειτουργίας». Με την παρούσα έκθεση συνυποβάλλεται τεχνική έκθεση µε περιγραφή των εργασιών της ΕΕ3, µε την παρουσίαση και ανάλυση των γραµµικών και µη γραµµικών συνθέσεων ελέγχου που αναπτυχθησαν και εφαρµογών αυτών. Περαιτέρω, κατά το διάστηµα του έκτου εξαµήνου ολοκληρώθηκε η Ενότητα Εργασίας 4 (ΕΕ4) του έργου, η οποία έχει τίτλο «Ανάπτυξη αριθµητικού προσοµοιωτή για την κατάδειξη της λειτουργίας του εξεταζόµενου συστήµατος». Με την παρούσα έκθεση συνυποβάλλεται τεχνική έκθεση µε περιγραφή των εργασιών της ΕΕ4, µε τη θεωρητική περιγραφή της σύνθεσης του αριθµητικού προσοµοιωτή. Επίσης κατατίθεται ξεχωριστό τεύχος µε το πακέτο λογισµικού που αναπτύχθηκε, συµπεριλαµβανοµένων των δεδοµένων, των υδροδυναµικών κωδίκων υπολογισµού, και των εργαλείων επεξεργασίας των αποτελεσµάτων. Τέλος, κατά το διάστηµα του έκτου εξαµήνου ολοκληρώθηκε η Ενότητα Εργασίας 5 (ΕΕ5) του έργου, η οποία έχει τίτλο «ηµοσιοποίηση διάχυση και κατοχύρωση των 5

αποτελεσµάτων του έργου. ράσεις αξιολόγησης των αποτελεσµάτων». Με την παρούσα έκθεση παρέχεται περιγραφή των εργασιών της ΕΕ5. Με βάση τα ανωτέρω ολοκληρώνεται η υποβολή όλων των παραδοτέων του παρόντος έργου, που πραγµατοποιήθηκε σύµφωνα µε τον πίνακα που ακολουθεί: Α/Α Ενότητας Εργασίας (Ε.Ε.) 1 Α/Α Παραδοτέου ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΑΡΑ ΟΤΕΩΝ έργου BIOPROPSHIP Τίτλος Παραδοτέου Είδος παραδοτέου* Ηµεροµηνία Ολοκλήρωσης Παράδοση µε 1.1 Τεχνική έκθεση ΕΕ1 Τεχνική αναφορά Μήνας 18 3 η εξ.έκθεση 1.2 Υπολογιστικός κώδικας ΕΕ1 Κώδικας Η/Υ Μήνας 18 3 η εξ.έκθεση 2 2.1 Τεχνική έκθεση ΕΕ2 Τεχνική αναφορά Μήνας 30 5 η εξ.έκθεση 3 4 5 2.2 Συστηµατικοί Υπολογισµοί ΕΕ2 3.1 Τεχνική έκθεση ΕΕ3 και αλγόριθµος ελέγχου Τεχνική αναφορά Μήνας 30 5 η εξ.έκθεση (µαζί µε παραδοτ. 2.1) Τεχνική αναφορά Μήνας 33 παρούσα 4.1 Τεχνική έκθεση ΕΕ4 Τεχνική αναφορά Μήνας 36 παρούσα 4.2 Πρόγραµµα προσοµοίωσης Κώδικας Η/Υ Μήνας 33 παρούσα 5.1 Ανάπτυξη και συντήρηση ιστοσελίδας έργου 5.2 Ενδιάµεσες αναφορές προόδου και τελική έκθεση του έργου. 5.3 Τεχνική έκθεση αξιοποίησης του συστήµατος 5.4 Επιστηµονικές δηµοσιεύσεις Αριθµός (8 τουλαχ.) 5.5 Τεχνική έκθεση προετοιµασίας για υποβολή ευρεσιτεχνίας Web page Μήνας 9 2 η έκθεση, παρούσα Τεχνική αναφορά Μήνας 36 Τµηµατικά και παρούσα Τεχνική αναφορά Μήνας 36 παρούσα επιστηµονικών δηµοσιεύσεων από τις διάφορες Ε.Ε. Μήνας 9, 12 Μήνας 18, 24 Μηνας 30 Μήνας 36 (3δηµ) Τµηµατικά µε τις ενδιάµεσες εκθέσεις. Ολες µαζί µε τη παρούσα Τεχνική αναφορά Μήνας 36 παρούσα 6

ΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ Στον τοµέα των δηµοσιεύσεων έχουν ήδη πραγµατοποιηθεί οι ακόλουθες δηµοσιεύσεις σε διεθνή επιστηµονικά περιοδικά και σε στα πρακτικά διεθνών συνεδρίων που ειδικεύονται σε σχετικά θέµατα στον επιστηµονικό τοµέα της ναυτικής και θαλάσσιας υδροδυναµικής, µε ρητή αναφορά και ευχαριστίες στο έργο: (1) Belibassakis, K.A., Politis, G.K., 2012, «Hydrodynamic analysis of flapping wing systems for augmenting ship propulsion in rough sea», Proceedings of the 22 nd Intern. Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE 2012), 17-22 June 2012, Rhodes- Greece. (2) Belibassakis, K.A., Politis, G.K., 2012, «Roll stabilization by vertical thrustproducing flapping wings using active pitch control», Proceedings of the 11 th Intern. Conference on the Stability of Ships and Ocean Vehicles (STAB2012), 23-28 September 2012, Athens, Greece. (3) Belibassakis K.A., Politis G.K., 2013, Hydrodynamic performance of flapping wings for augmenting ship propulsion in waves, Ocean Engineering Vol.72, pp.227-240. (4) Filippas, E., Belibassakis K.A., 2013, Free surface effects on hydrodynamic analysis of flapping foil thrusters in waves, Proceedings of the 32 th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE2013), June 9-14, 2013 - Nantes, France. (5) Filippas, E., Belibassakis K.A., 2013, A boundary element method for the hydrodynamic analysis of flapping-foil thrusters operating beneath the free surface and in waves, Proceedings of the 15th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean IMAM 2013, La Coruna, Spain. (6) Filippas, E., Belibassakis K.A., 2014, Hydrodynamic analysis of flapping-foil thrusters operating beneath the free surface and in waves, Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol.41, 47-59. (7) Filippas, E., Belibassakis K.A., 2014, Hydrodynamic analysis of flapping-foil thruster operating in random waves, 33th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE2014), June 8-13, 2014, San Francisco CA. (8) Politis C.G., Papagiannopoulos A., Belibassakis K.A., Kaklis P.D., Kostas K.V., Ginnis A.I. Gerostathis T.P., 2014, An isogeometric BEM for exterior potential-flow problems around lifting bodies, 11th World Congress on Comput.Mechanics (WCCM XI & ECCM V & ECFD VI), July 20-25, Barcelona, Spain. (9) Filippas, E., Belibassakis K.A., 2014, Design of flapping-foil thrusters for augmenting ship propulsion in waves, 2nd International Conference on Maritime Technology and Engineering (MARTECH 2014), Lisbon, Portugal. (10) Μπελιµπασάκης Κ.Α. και Φίλιππας Ε.Σ., 2014, Βιοµιµιτικοί προωστήρες παλλοµένων πτερυγίων για την υποβοήθηση της πρόωσης του πλοίου σε κυµατισµούς, 7

Πρακτικά Ετήσιας Συνάντησης Ναυτικής Τεχνολογίας 2014, Ελληνικό Ινστιτούτο Ναυτικής Τεχνολογίας, Ευγενίδειο Ιδρυµα 18-19 Νοεµβρίου 2014. (11) Tsarsitalidis V., Politis G.K., Belibassakis K.A., 2014, Flapping wing systems for augmenting ship propulsion in waves by employing systematic data, active control and exploiting hydroelastic effects, Proc. 9th International Conference on High-Performance Marine Vehicles (HIPER 2014), Athens, Greece. Κατά το τελευταίο (6 ο ) εξάµηνο του έργου πραγµατοποιήθησαν οι ακόλουθες νέες δηµοσιεύσεις (12) Belibassakis K.A Filippas, E., 2015, Ship propulsion in waves by actively controlled flapping foils, Applied Ocean Research Vol.52, 1-11. (13) Tsarsitalidis V., Politis G.K., Belibassakis K.A., 2015, Active and passive pitchcontrolled flapping wing propulsors; Usage of the wake structure as performance qualifier, Proceedings VI International Conference on Computational Methods in Marine Engineering MARINE 2015 Conference, Rome Italy. (14) Tsarsitalidis V., Politis G.K., 2015, Simulating Biomimetic Propulsors under spring loading and/or active control for the pitching motion of the wings, Proc. Fourth International Symposium on Marine Propulsors SMP 15, Austin, Texas, USA, June 2015. (15) Belibassakis K.A., 2015, Marine propulsion in waves by flapping foil systems, Proc. 8th GRACM International Congress on Computational Mechanics GRACM 2015, Volos, 12 July 15 July 2015, Greece. (16) Belibassakis K., Gerostathis Th., Filippas E., Touboul J., Rey V., 2015, Oscillating hydrofoils as energy devices operating in waves and currents 11 th European Wave & Tidal Energy Conference (EWTEC2015), Nantes, France. (17) Belibassakis K., Filippas E., Touboul J., Rey V., Hydrodynamic analysis of oscillating hydrofoils in waves and currents, Proc. 16 th International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM2015), Pula Croatia. Αντίγραφα όλων των δηµοσιεύσεων αποτελούν το παραδοτέο 5.4 περιλαµβάνονται στην τεχνική έκθεση µε περιγραφή των εργασιών της ΕΕ5. Επίσης, στην ίδια έκθεση περιλαµβάνονται στοιχεία και πληροφορίες για την αξιοποίησης του συστήµατος (παραδοτέο 5.3), καθώς και τεχνικό υλικό προετοιµασίας για την υποβολή ευρεσιτεχνίας (παραδοτέο 5.5). Τέλος, έχει πραγµατοποιηθεί ανάπτυξη ιστοσελίδας του έργου στην παρακάτω διεύθυνση http://arion.naval.ntua.gr/~biopropship/ από όπου παρέχεται τεχνικό και πρόσθετο πληροφοριακό υλικό σχετικά µε το παρόν έργο, τις δηµοσιεύσεις και τα αποτελέσµατα του. Στοιχεία για την ιστοσελίδα BIOPROPSHIP περιλαµβάνονται στην, στην ίδια έκθεση περιλαµβάνονται τεχνική έκθεση µε περιγραφή των εργασιών της ΕΕ5 (παραδοτέο 5.1). 8