Hydrodynamic LoadingEdit
土木技師がビルや橋にかかる風荷重に対応するように設計するのと同じように、海洋技師は船がたわんだりプラットフォームが波に襲われたりすることを一生のうちに何度も受け入れるよう設計します。
StabilityEdit
航空設計者と同様、海洋設計者は安定性について関心を寄せています。 船舶は水と空気という2つの流体の中で同時に運行するため、海軍設計者の仕事は異なっています。 また、船の質量が増え、コンテナを縦に積み重ねると重心が高くなるため、貨物のバランスをとるという課題にも直面します。 さらに、燃料の重量が船のピッチによって液体と一緒に移動し、アンバランスになるという問題もある。 この重心移動は、大きなバラストタンク内の水によって打ち消されます。
CorrosionEdit
船舶や海洋構造物が直面する化学環境は、化学プラントを除く陸上のほとんどの場所よりはるかに厳しいものです。 船舶技師は、すべてのプロジェクトにおいて、表面保護と電解腐食の防止に注意を払っています。 腐食は、犠牲陽極として知られる金属片を利用した陰極保護によって抑制することができます。 亜鉛などの金属片を犠牲陽極として使用し、化学反応により陽極となります。 これにより、船体ではなく、金属が腐食する。 腐食を防ぐもう一つの方法は、制御された量の低い直流電流を船体に送り、電気化学的腐食の過程を防ぐことである。 これは、電気化学的腐食を防ぐために、船体の電荷を変化させます。
Anti-foulingEdit
防汚は、海水システムの重要なコンポーネントから障害となる生物を排除するプロセスです。 冷却システムの水を得るために使用される船外機の吸込口の表面には、海洋生物が繁殖して付着しています。 電解塩素処理では、海水に高電流を流します。 電流と海水の化学組成が変化し、次亜塩素酸ナトリウムが生成され、バイオマターが除去される。 電気分解による防汚方法は、2つの陽極に電流を流すものである（Scardino, 2009）。 これらの陽極は、通常、銅とアルミニウム（または鉄）で構成されています。 銅の陽極は、そのイオンを水中に放出し、生物にとって毒性が強すぎる環境を作り出します。 もう一つの金属であるアルミニウムは、腐食を防ぐためにパイプの内側をコーティングします。 また、船底にはムール貝や藻類などの海洋生物が付着していることがあります。 そのため、船底の形状が均一でなくなり、流体力学的に不利な状態になります。 これは、船舶の速度を低下させるため、燃料効率が低下するという問題を生じます（IMO, 2018）。 この問題は、そのような生物の繁殖を防ぐ特殊な塗料を使用することで改善することができます。
汚染対策 編集
硫黄排出 編集
海洋燃料の燃焼は、大気中に有害汚染物質を放出する可能性を持っています。 船舶では、重油のほかに船舶用ディーゼルを燃やしている。 重油は精製油の中で最も重いため、燃やすと二酸化硫黄を放出する。 二酸化硫黄は大気や海洋を酸性化させ、海洋生物に害を与える可能性がある。 しかし、重油は公害を引き起こすため、国際水域でしか燃やすことができない。 重油は、他の船舶用燃料に比べてコスト面で有利なため、商業的にも有利である。 重油は2020年までに商業的使用から廃止されると予想されています（Smith, 2018）
油と水の排出編集
水、油、および他の物質は、ビルジとして知られているもので船の底に収集されます。 ビルジ水は船外に汲み出されますが、排出するためには15ppm（百万分の一）の油の汚染閾値テストに合格する必要があります。 検査に合格した水は、きれいな場合は排出されるか、または保持タンクへ再循環され、再度検査される前に分離される。 再循環されたタンクは、油水分離器と呼ばれ、重力を利用して粘性により液体を分離する。 総トン数が400トン以上の船舶には、ビルジ水から油を分離する装置の搭載が義務付けられている。 さらに、MARPOL によって施行されているように、400 総トン以上のすべての船舶と 150 総トン以上のすべてのオイルタンカーは、すべての油の移動を油記録簿に記録することが要求されています (EPA, 2011)。
キャビテーション
キャビテーションとは、低圧領域による液体の気化によって液体中に気泡を形成するプロセスのことです。 低圧のこの領域は、それが気体に気化することを可能にする液体の沸点を低下させる。 ポンプでキャビテーションが発生すると、流体を移送するインペラーに損傷を与えることがある。 また、キャビテーションは推進剤にも見られます。 プロペラの毎分回転数が増加すると、プロペラ翼の表面に低圧ポケットが形成されます（IIMS, 2015）。 プロペラにキャビテーションが発生すると、小さいながらも激しい爆縮が起こり、プロペラ翼がゆがむ可能性があります。 この問題を改善するために、より多くのブレードを使用することで、同じ量の推進力を、より低い回転数で使用することができます。 潜水艦の場合、プロペラは船体を隠すために比較的静かである必要があるため、これは非常に重要なことである。
プロペラの翼を増やすことで、同じ推進力でも回転数を低く抑えることができる。