Tomasz Kniaziewicz
Modeling of emissions and dispersion of harmful compounds from marine main propulsion diesel engines of vessels navigating in specified water basins

Abstract
The article presents the results of the first nationwide study of a pro-ecological character, including the problem of the impact of shipping (in a particular basin) on the terrestrial human environment. Shipping in the waters of the Bay of Gdansk is taken as an example of the real system and a detailed identification of the operating conditions for the vessels has been undertaken. Data were obtained from the analysis of information gathered by surveillance systems of vessel traffic (such as Automatic Identification System — AIS) for the complete identification of parameters and characteristics of shipping traffic in the form of deterministic and statistical mathematical models. On the basis of these mathematical models of the emission of harmful exhaust emissions from marine engines have been developed. Models of the spread of exhaust gas are based on the models of Gauss, Euler and Lagrange. Their use has enabled a scientific tool to evaluate the contribution of immission of harmful compounds in the global immission of pollutants in the atmospheric air of the Tri-city agglomeration to be obtained.

Key words:
modeling, emission, ship, marine engines, real operating conditions.


Modelowanie emisji i dyspersji związków szkodliwych pochodzących ze spalin silników napędu głównego jednostek pływających po określonym akwenie

Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki pierwszych w skali kraju badań o charakterze proekologicznym obejmujących problem oddziaływania żeglugi morskiej (w określonym akwenie) na lądowe środowisko człowieka. Żeglugę na wodach Zatoki Gdańskiej przyjęto jako przykład systemu rzeczywistego i dokonano szczegółowej identyfikacji warunków użytkowania na niej jednostek pływających. Z analizy informacji gromadzonych przez systemy nadzoru ruchu statków (m.in. AIS) uzyskano dane do pełnej identyfikacji parametrów i charakterystyk ruchu statków w postaci deterministycznych i statystycznych modeli matematycznych. Na ich podstawie opracowano modele matematyczne emisji związków szkodliwych spalin silników ze statków. Modele rozprzestrzeniania się spalin oparto na modelach Gaussa, Lagrange’a i Eulera, co pozwoliło uzyskać naukowe narzędzie do oceny udziału imisji związków szkodliwych w globalnej imisji tych zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym aglomeracji Trójmiasta.

Słowa kluczowe:
modelowanie, emisja, jednostki pływające, silniki okrętowe, rzeczywiste warunki pracy.