Conoscenza e capacità di comprensione
L'insegnamento si propone di fornire un approccio metodologico moderno al problema idrodinamico della previsione di potenza di una nave dislocante, tramite prove su modello, approccio fondato sull'interpretazione dei fenomeni idrodinamici che caratterizzano la carena, l'elica ed il loro accoppiamento.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente verrà messo nella condizione di applicare le conoscenze acquisite durante il corso, attraverso prolungate sessioni di discussione in classe sulla teoria sviluppata a lezione.

Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di analizzare autonomamente i dati necessari alla soluzione del problema della previsione di potenza di una nave, tramite prove su modello. Lo studente sarà anche in grado di interpretare in modo critico i risultati forniti dai laboratori utilizzati per le prove su modello.

Abilità comunicative
Lo studente sarà messo in condizione di utilizzare terminologia e procedure della comunità scientifica e tecnologica di riferimento per questo corso.

Capacità di apprendere
L'approccio metodologico adottato in questo corso consentirà allo studente di affrontare le tematiche del corso in modo critico ed autonomo, anche tramite ricerca della letteratura esistente, di tipo tecnico e scientifico.

Suggerite conoscenze di base di idrodinamica e di programmazione.

1. INTRODUZIONE SULLE FINALITA' DEL CORSO

2. RICHIAMI DI IDRODINAMICA
2.1 MODELLI MATEMATICI DELLA FLUIDODINAMICA PER FLUIDI INCOMPRESSIBILI AD USO NAVALE: PRINCIPI DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA E QUANTITA’ DI MOTO, FLUSSI VISCOSI E NON VISCOSI
2.2 ANALISI DIMENSIONALE, SIMILITUDINI E PROVE SU MODELLI IN SCALA
2.3 LA RESISTENZA ALL’AVANZAMENTO: COMPONENTI DI ATTRITO E DI PRESSIONE
2.4 SIMILITUDINE DINAMICA PARZIALE ED INTRODUZIONE DEL METODO DI FROUDE
2.5 LE ONDE GRAVITAZIONALI DI SUPERFICIE LIBERA – MODELLO LINEARE

3. LA PREVISIONE DELLA RESISTENZA AL MOTO DELLE NAVI IN ACQUA TRANQUILLA
3.1 PROVE SPERIMENTALI SU MODELLO IN SCALA
3.1.1 PREPARAZIONE E CONDUZIONE DI UNA PROVA DI RIMORCHIO SU MODELLO SECONDO LA METODOLOGIA FROUDE
3.1.2 FORMULE PER LA RESISTENZA DELLA LASTRA PIANA EQUIVALENTE
3.2 METODOLOGIE STANDARD ITTC PER IL TRASFERIMENTO VASCA-MARE DELLA RESISTENZA
3.2.1 METODOLOGIA ITTC’57
3.2.2 METODOLOGIA ITTC’78 - FATTORE DI FORMA
3.2.3 RAPPRESENTAZIONI DEL METODO DI FROUDE
3.2.4 VALUTAZIONI SULLA VALIDITA’ DEL METODO DI FROUDE (GEOSIM)
3.3 ANALISI DELLE COMPONENTI DELLA RESISTENZA ALL’AVANZAMENTO DI UNA NAVE DI SUPERFICIE: ATTRITO+PRESSIONE O VISCOSA+ONDA
3.3.1 LA RESISTENZA VISCOSA
3.3.1.1 LA RESISTENZA DELLA LASTRA PIANA (REGIME LAMINARE E TURBOLENTO)
3.3.1.2 L’EFFETTO FORMA
3.3.2 LA RESISTENZA D’ONDA
3.3.2.1 DESCRIZIONE DEL TRENO D’ONDE GENERATO
3.3.2.2 INTERFERENZA
3.3.2.3 CONO DI KELVIN

4. LA PROPULSIONE DELLE NAVI TRAMITE ELICA
4.1 L’ELICA NAVALE
4.1.1 LA GEOMETRIA DELL’ELICA
4.1.2 I PROFILI PORTANTI
4.1.3 IL FUNZIONAMENTO IN CONDIZIONI ISOLATE (OPEN WATER)
4.1.3.1 NUMERI ADIMENSIONALI CARATTERISTCI
4.1.3.2 MODELLI SEMPLIFICATI: TEORIA IMPULSIVA SEMPLICE
4.1.3.3 RAPPRESENTAZIONE STANDARD DELLE PRESTAZIONI
4.1.3.4 I PROBLEMI DI FUNZIONAMENTO DELL’ELICA
4.1.3.5 LE SERIE SISTEMATICHE PRINCIPALI
4.1.3.6 LA SCELTA DELL’ELICA OTTIMALE DI UNA SERIE SISTEMATICA
4.1.3.7 CENNI AL PROBLEMA DELLA CAVITAZIONE
4.2 L’ACCOPPIAMENTO ELICA-CARENA
4.2.1 IL FUNZIONAMENTO DELL’ELICA DIETRO CARENA
4.2.1.1 LA SCIA DI CARENA
4.2.1.2 LE PROVE DI AUTOPROPULSIONE

1. Fundamentals of ship hydrodynamics: fluid mechanics, ship resistance and propulsion, Lotar Birk, John Wiley & Sons, Ltd, 2019.
2. Principles of Naval Architecture, Lars Larsson and Hoyte C. Raven, J. Randolph Paulling Editor, 2010.
3. Marine Propellers and Propulsion, J S Carlton, Butterworth-Heinemann, Second Edition, 2007.
4. Resistance and Propulsion of Ships, Sv. Aa. Harvald, John Wiley and Sons, 1984.

1. INTRODUZIONE SULLE FINALITA' DEL CORSO

2. RICHIAMI DI IDRODINAMICA
2.1 MODELLI MATEMATICI DELLA FLUIDODINAMICA PER FLUIDI INCOMPRESSIBILI AD USO NAVALE: PRINCIPI DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA E QUANTITA’ DI MOTO, FLUSSI VISCOSI E NON VISCOSI
2.2 ANALISI DIMENSIONALE, SIMILITUDINI E PROVE SU MODELLI IN SCALA
2.3 LA RESISTENZA ALL’AVANZAMENTO: COMPONENTI DI ATTRITO E DI PRESSIONE
2.4 SIMILITUDINE DINAMICA PARZIALE ED INTRODUZIONE DEL METODO DI FROUDE
2.5 LE ONDE GRAVITAZIONALI DI SUPERFICIE LIBERA – MODELLO LINEARE

3. LA PREVISIONE DELLA RESISTENZA AL MOTO DELLE NAVI IN ACQUA TRANQUILLA
3.1 PROVE SPERIMENTALI SU MODELLO IN SCALA
3.1.1 PREPARAZIONE E CONDUZIONE DI UNA PROVA DI RIMORCHIO SU MODELLO SECONDO LA METODOLOGIA FROUDE
3.1.2 FORMULE PER LA RESISTENZA DELLA LASTRA PIANA EQUIVALENTE
3.2 METODOLOGIE STANDARD ITTC PER IL TRASFERIMENTO VASCA-MARE DELLA RESISTENZA
3.2.1 METODOLOGIA ITTC’57
3.2.2 METODOLOGIA ITTC’78 - FATTORE DI FORMA (formula di Watanabe e metodo del Prohaska)
3.2.3 RAPPRESENTAZIONI DEL METODO DI FROUDE
3.2.4 VALUTAZIONI SULLA VALIDITA’ DEL METODO DI FROUDE (GEOSIM)
3.3 ANALISI DELLE COMPONENTI DELLA RESISTENZA ALL’AVANZAMENTO DI UNA NAVE DI SUPERFICIE: ATTRITO+PRESSIONE O VISCOSA+ONDA
3.3.1 LA RESISTENZA VISCOSA
3.3.1.1 LA RESISTENZA DELLA LASTRA PIANA (REGIME LAMINARE E TURBOLENTO)
3.3.1.2 L’EFFETTO FORMA
3.3.2 LA RESISTENZA D’ONDA
3.3.2.1 DESCRIZIONE DEL TRENO D’ONDE GENERATO
3.3.2.2 INTERFERENZA
3.3.2.3 CONO DI KELVIN

4. LA PROPULSIONE DELLE NAVI TRAMITE ELICA
4.1 L’ELICA NAVALE
4.1.1 LA GEOMETRIA DELL’ELICA
4.1.2 I PROFILI PORTANTI
4.1.3 IL FUNZIONAMENTO IN CONDIZIONI ISOLATE (OPEN WATER)
4.1.3.1 NUMERI ADIMENSIONALI CARATTERISTCI
4.1.3.2 MODELLI SEMPLIFICATI: TEORIA IMPULSIVA SEMPLICE
4.1.3.3 RAPPRESENTAZIONE STANDARD DELLE PRESTAZIONI
4.1.3.4 I PROBLEMI DI FUNZIONAMENTO DELL’ELICA
4.1.3.5 LE SERIE SISTEMATICHE PRINCIPALI
4.1.3.6 LA SCELTA DELL’ELICA OTTIMALE DI UNA SERIE SISTEMATICA
4.1.3.7 CENNI AL PROBLEMA DELLA CAVITAZIONE
4.2 L’ACCOPPIAMENTO ELICA-CARENA
4.2.1 IL FUNZIONAMENTO DELL’ELICA DIETRO CARENA
4.2.1.1 LA SCIA DI CARENA
4.2.1.2 LE PROVE DI AUTOPROPULSIONE

Didattica frontale, corredata da seminari da parte di professionisti del settore. Il lavoro è integrato da esercitazioni applicative dei temi impartiti.
Il materiale è reso disponibile sulla piattaforma MOODLE2.

L’esame consiste in un colloquio orale basato su almeno tre domande, relative agli argomenti trattati nell'ambito del corso e alle esercitazioni svolte.

Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite.