Efficienza

Sintesi degli obiettivi raggiunti

Obiettivo del sotto-progetto è il miglioramento dell’efficienza idrodinamica e propulsiva del mezzo navale perseguito ed ottenuto attraverso lo sviluppo di metodologie e soluzioni per la riduzione della resistenza d’attrito, basate su sistemi di insufflaggio d’aria, rivestimenti superidrofobici e la progettazione ottima di un sistema propulsivo pump-jet. Il problema dell’aumento di efficienza della carena in termini di riduzione della resistenza di attrito è stato affrontato mediante un sistema di insufflaggio di aria la cui efficacia è stata valutata attraverso esperienze condotte in vasca navale su modelli di forma semplice e simulazioni numeriche su una geometria di riferimento. È stata realizzata la formulazione, deposizione e caratterizzazione di rivestimenti funzionalizzanti su superfici di leghe e metalli di interesse per i settori navale e marittimo nell’ottica di aumentare l’efficienza del sistema nave nelle condizioni operative previste intervenendo sulla protezione degli scafi o di altre componenti. In campo propulsivo, poi, l’attività ricerca ha avuto per oggetto lo sviluppo di strumenti per la progettazione e l’analisi idrodinamica e strutturale del sistema statore-pompa-mantello. La complessità delle fenomenologie che caratterizzano il flusso di un pump-jet ha imposto lo sviluppo di una piattaforma computazionale che combina solutori estremamente accurati con solutori computazionalmente più efficienti, accoppiati ad un ottimizzatore multi-obiettivo per la determinazione della geometria ottima del propulsore. La progettazione è stata complementata da campagne sperimentali atte a valutare le performance del pump-jet progettato. Una descrizione dettagliata degli obiettivi del sotto-progetto, delle problematiche tecnico-scientifiche da risolvere e delle soluzioni proposte è fornita di seguito:

Rapporti tecnici di progetto

SP.4-OR.1-D.1 Studio sulla Riduzione della Resistenza d’Avanzo di una Carena mediante Insufflazione di microbolle [MareFVG]
SP.4-OR.1-D.2 Sistemi di air lubrication per la riduzione della resistenza viscosa delle carene navali [CNR-INM]
SP.4-OR.2-D.1 Sistemi di insufflaggio per air lubrication al fine della riduzione della resistenza viscosa delle carene navali [CNR-INM]
SP.4-OR.2-D.2 Misure di flusso e della cinematica delle bolle in un getto di parete aria-acqua mediante Particle Image Velocimetry e shadowgrafia 3D risolta nel tempo [CNR-INM]
SP.4-OR.3-D.1 Definizione forma carena-per CFD [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.3-D.2 Analisi numeriche CFD RaNSe per valutare l’efficacia delle tecniche d’insufflaggio [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.3-D.3 Feasibility study for the installation of an air lubricating system on board of a cruise vessel [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.4-D.1 Materiale per una macchina di processo per il deposito di rivestimenti superidrofobici su provini destinati a test nel settore della ricerca navale [CNR-ISTEC] (RISERVATO)
SP.4-OR.5-D.1 Descrizione delle caratteristiche di provini rivestiti di materiale superidrofobico [CNR-ISTEC] (RISERVATO)
SP.4-OR.6-D.1 Definizione specifiche carena di riferimento [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.6-D.2 Definizione specifiche propulsione di riferimento [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.6-D.3 Performance analysis of the original propulsion system and optimization problem definition [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.7-D.1 Optimization of the propulsion system and performance analysis [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.7-D.2 Specifiche tecniche di realizzazione del gruppo rotore-statore del sistema propulsivo ottimizzato [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.7-D.3 Analisi numerica (CFX e OpenFOAM) per caratterizzazione del prototipo [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.7-D.4 Caratterizzazione idrodinamica di un propulsore ad elica intubata [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.7-D.5 Characterization of performance, cavitation e flow of a pump-jet propulsor, with optical techniques [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.8-D.1 Analisi strutturale FEM della risposta della struttura ai carichi dinamici generati dalla pompa [Fincantieri] (RISERVATO)
SP.4-OR.8-D.2 Caratterizzazione numerica e sperimentale delle sollecitazioni su un’elica intubata [CNR-INM] (RISERVATO)
SP.4-OR.9-D.1 Efficient discretisation techniques for numerical simulation of flows in maritime problems [CNR-INM/SISSA]
SP.4-OR.10-D.1 Efficient shape parametrisation techniques [CNR-INM/SISSA]
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