Welkom bij de pagina's van C. Vos

Onderzoek naar
 
Containervaart   vs.   de Betuwelijn
 
 

Bijlage 3 - Berekening van het energieverbruik

 
Het energieverbruik wordt bepaald door de weerstand van het water en van de lucht voor het boven water uitstekende deel van schip en lading, de snelheid en de tijd van varen. Kinetische energie voor het op snelheid komen bij het begin is verwaarloosd. Het brandstofverbruik wordt bepaald door het rendement van de (diesel)motor en de verbrandingswaarde van dieselolie. Voor de weerstandsenergie geldt:

    0,5 * dichtheid * A * Cw * V3 * T

waarin:

  • dichtheid voor water = 1000 kg/m3
  • dichtheid voor lucht = 1,21 kg/m3
  • A = frontoppervlak in m2
  • Cw = weerstandscoefficient van A:
    • in water:0,8 (aanname ivm met stroomlijn boeg)
    • in lucht:1,17(platte voorzijde containers)
      (Scientific American, mei 1981, page 40)
  • V = snelheid m/s (zie verderop "Stroomsnelheid en snelheid containerschepen op de Rijn).
  • T = tijd dat van begin- tot eindhaven wordt gevaren (in seconden), zie ook verderop)

De berekening van het specifiek energieverbruik, waar het eigenlijk om gaat is vergelijking hiervan met andere transportvormen (spoor, weg) te kunnen maken, is als volgt:

    Weerstandsenergie * 100/rendement_motor/afstand_km/ton_lading
    in MJ/tonkm

 

Stroomsnelheid en snelheid containerschepen op de Rijn

Vaartijd Rotterdam - Duisburg: 23 uur stroomopwaarts.
idem terug: 12 uur stroomafwaarts
(Brochure NPRC "De Betuwelijn ligt er natuurlijk allang")

Afstand Rotterdam - Duisburg: 224 km
(Binnenvaartagenda '97, afstandstabel)

Berekening
 
Snelheid opwaarts: Vop = S/Top = 224/23 = 9,74 km/uur
Snelheid afwaarts: Vaf = S/Taf = 224/12 = 18,67 km/uur
Vop = Vschip - Vstroom
Vaf = Vschip + Vstroom
Vstroom = Vschip - Vop
Vstroom = Vaf - Vschip
Vschip - Vop = Vaf - Vschip
Vschip = (Vop + Vaf)/2 = (9,74 + 18,67)/2 = 14,20 km/uur
Vstroom = 14,20 - 9,74 = 4,46 km/uur
 
Snelheden in m/s, gemiddeld
 
Stroomsnelheid: 1,24 m/s
Vaarsnelheid: 3,95 m/s van het schip t.o.v. stroming, bij gelijk vermogen.

 

Energieverbruik Vrachtwagen met 1 en 2 containers