Tutkielmassa tehtiin toisiinsa kytketyistä laskennallisista moduuleista koostuva aika-askeleittain etenevä simulaatio laivan polttoainejärjestelmästä. Laivan polttoainejärjestelmällä tarkoitetaan tässä laivan polttoainetankkien ja dieselmoottorin välillä olevaa järjestelmää, joka pumppaa polttoöljyä tankeilta moottorille. Polttoainejärjestelmä jakautuu matalamman paineen syöttöpuoleen ja korkeamman paineen puoleen, jossa polttoöljy kiertää boosterpumppujen ylläpitämällä virtaamalla moottorin läpi. Tästä boosterkierron virtaamasta moottori kuluttaa osan, joka korvautuu syöttöpuolelta tulevalla virtaamalla.

Tässä simuloitiin järjestelmää, joka pystyy vaihtamaan syöttöpuolen lineaarisen vaihtoventtiilin kautta kevyen ja raskaan polttoöljyn välillä. Järjestelmän syöttöpuoli kytkeytyy sekoittumistankin kautta boosterkiertoon, jossa on levymallinen vesijäähdytin ja kuori-ja-putki-mallinen höyrylämmitin. Näillä lämmönvaihtimilla automaattinen ohjausjärjestelmä pitää huolen siitä, että polttoöljyn viskositeetti ja lämpötila moottorin sisääntulolla ovat sopivat.

Simulointia varten selvitettiin kirjallisuudesta polttoöljyjen ja veden ominaisuuksia mallintavat kaavat. Kaavojen pohjalta mallinnettiin simulaation polttoainealkioihin jakautunutta polttoöljyseosta järjestelmässä. Lämmönvaihtimia mallintavien moduulien laskentaan käytettiin epsilon-NTU-menetelmää ja lämmönvaihtimien lämmönsiirtokertoimien empiirisiä kaavoja. Säätöventtiilien toiminta mallinnettiin virtauskertoimiin perustuvilla kaavoilla. Moottorin mallinnus pohjautui valmistajan ilmoittamiin tietoihin kulutuksesta ja lämmönvaihdosta.

Tutkielmassa kehitetty simulaatio toteutettiin Java-ohjelmointikielellä. Simulaation rakenne on joukko toisiinsa linkitettyjä moduuleja, joissa diskreetteihin alkioihin jaettu polttoöljy virtaa. Moduulit vuorovaikuttavat virtaavan polttoöljyn kanssa ja muiden moduulien kanssa. Koko järjestelmän tila päivittyy aika-askeleittain. Simulaatiossa tapahtuva virtaus mallinnettiin kokoonpuristumattoman hydraulisessa tilassa olevan nesteen virtauksena ilman absoluuttisia paineita. Tutkielmassa polttoöljyjen sekoittuminen mallinnettiin yksinkertaisilla idealisoiduilla kaavoilla.

Simulaation toiminnan järkevyys todennettiin analysoimalla kahden vastakkaiseen suuntaan tehtyjen polttoainevaihtojen simulaatiodataa. Simulaation havaittiin toimivan odotetulla käytettyjen teoreettisten kaavojen määräämällä tavalla. Tulokset osoittivat polttoainejärjestelmän automaattiseen ohjaamiseen liittyvät haasteet. Tätä polttoainejärjestelmäsimulaatiota voidaan käyttää erityisesti ohjausjärjestelmän kehitykseen. Simulaation laskentamalleja voidaan jatkossa parantaa ja parametreja säätää oikean polttoainejärjestelmän mittausdatan perusteella.