Programma di Architettura Navale II – A.A. 2007/08
Docente : prof. Igor ZOTTI
Richiami di concetti fondamentali del corso di Architettura Navale I : grandezze fisiche e loro
misura, teoremi di omogeneità e principi di similitudine. Il teorema di Buckingham ed i numeri
adimensionali (di Froude, Reynolds, Newton ed Eulero).
Utilizzo dell’attività sperimentale nella ricerca idrodinamica nel passato e nel presente. I laboratori
di idrodinamica navale.
La resistenza al moto della nave e la legge di correlazione di W. Froude. Le linee di attrito di
Froude, Blasius, Prandtl, Schoennher, Gebers, Hughes, ITTC’57. Il calcolo della resistenza al moto
con il metodo di Telfer.
Richiami di statistica: il metodo di regressione lineare, polinomiale e multiplo. L’analisi dei dati con
la correlazione.
Le componenti della resistenza al moto di una carena. La resistenza d’attrito, residua e di forma. La
linea d’attrito ITTC ’78. Calcolo del fattore di forma con il metodo di Hughes e di Prohaska. Altri
metodi di calcolo. Maggiorazione della resistenza al moto per rugosità di carena; metodo di
Bowden.
Richiami sulla teoria delle onde. Le onde di Airy , di Stokes e di Gerstner (cenni). Le onde generate
da un punto di pressione in moto; le onde di Rankine. Le onde generate dalla nave; la composizione
ondosa di Wigley. Effetti del corpo cilindrico centrale. I bulbi prodieri ed il loro funzionamento.
La resistenza d’onda e di separazione viscosa.
Componenti della resistenza al moto dovute alle appendici, all’aria ed al vento. La variazione di
assetto in corsa.
Modalità di presentazione dei risultati delle prove di rimorchio.
Le serie sistematiche di carena; la serie di Taylor e la Serie 60 per carene bielica e monoelica.
L’elica propulsatrice navale; generalità, funzionamento e sua geometria.
Le teorie di funzionamento dell’elica: la teoria impulsiva e la teoria dell’elemento di pala.
Le prove dell’elica isolata in vasca ed i galleria. Diagrammi di funzionamento dell’elica isolata.
Il fenomeno della cavitazione.
Le forze agenti sull’elica. La robustezza di pala e sua verifica con i metodi per eliche di serie
(Metodo di Taylor e Keyser – Arnoldous).
Le serie sistematiche di eliche (Wageningen, Gawn e Newton Rader). Rappresentazione dei dati di
funzionamento delle eliche di serie con diagrammi ed equazioni di regressione. Le luci scafo.
Fenomeni di interazione elica – carena. La scia, il risucchio ed i relativi coefficienti; calcolo e stima
di scia e risucchio con espressioni statistiche. Il rendimento rotativo – relativo e suo calcolo. Misura
della scia; effetti scala sulla scia.
Le prove di autopropulsione con modelli di carena muniti di elica. Il metodo continentale e quello
inglese; correzioni e modalità di trasferimento dei dati al vero. Il metodo dell’identità di spinta.
La catena dei rendimenti dalla carena al motore. Potenza effettiva, di spinta ed asse.
Scelta di un’elica di serie sistematica per una nave in progetto, data la potenza di spinta o quella
asse. Modalità operative con i diagrammi di serie sistematica o con le equazioni di regressione.
Le prove in mare. Prove “normalizzate” di “Velocità – Potenza”. Finalità delle prove in mare.
Misura della velocità con il sistema GPS e GPS differenziale. Misura di altre grandezze
significative. La condotta e l’analisi delle prove in mare.
