OVERVIEW

During the lectures of Marine Engineering A will be illustrated the principles of operations and the design techniques for both marine propulsion plants and auxiliary systems. The rules leading the certification process will be analyzed with some practical examples.

AIMS AND CONTENT

LEARNING OUTCOMES

The course aims at providing students with the tools for a qualified design, from a technical standpoint and legal , facilities related to the propulsion of ships .

AIMS AND LEARNING OUTCOMES

The course aims to provide students with the tools for a qualified design, from the technical and regulatory point of view, of the propulsion system and auxiliary systems of pleasure boats. At the end of the course, the students will have the knowledge to preliminarily design a propulsion plant for a pleasure boat, and some of its auxiliary systems, respecting the regulations in force.

PREREQUISITES

Basic knowledge of physics, thermodynamics and hydrodynamics. Basic knowledge of the principles of naval architecture.

TEACHING METHODS

Classroom lectures and exercises, Industry expert workshops and educational visits.

SYLLABUS/CONTENT

Propulsion 

1. Impianto Propulsivo.  Introduzione. Componenti principali. Motore Primo. Linea di trasmissione. Propulsore. Criteri Progettuali.
2. Classificazione motori primi. Caratteristiche tecniche e performance dei motori diesel marini. Applicazioni per tipologia di imbarcazione.
3. Classificazione propulsori. Tipologie, e relativi campi di applicazione, dei propulsori. Confronto di pregi e difetti. 
4. Catena propulsiva. Potenze e rendimenti/efficienze della catena propulsiva.
5. Caratteristiche motori primi. Principi di funzionamento motori 2T e 4T. Sistema d’avviamento. Common Rail. Turbo-sovralimentazione. Diagrammi di carico. Power Ratings.
6. Combustibili motori navali. Tipologie e le caratteristiche dei combustibili usati nel mondo navale-nautico. Particolare attenzione verrà posta sugli aspetti legati all’inquinamento.   
7. Engine Margine e Service Margine. Concetti di engine margine e service margine. Scelta del motore primo di propulsione.
8. Previsione funzionamento motore con elica pale fisse. Procedura per il calcolo dei punti di equilibrio della propulsione. Calcolo autonomie. Cubica Perfetta.
9. Efficienza energetica. Efficienza energetica della propulsione, valutazione e soluzioni per incrementarla.
10. Riduttore. Funzionamento, procedura per la scelta del riduttore. Trolling mode
11. Invertitore. Principio di funzionamento. Dimensionamento ruote dentate.
12. Cuscinetto reggispinta. Scopo e principio di funzionamento.
13. Linea di trasmissione. Linee di trasmissione, cuscinetti portanti, reggispinta, idrotenuta, carichi agenti. Disegni, dimensionamento.
14. Schemi di principio dell’impianto di propulsione. Layout e schemi generali degli impianti di propulsione e della sala macchine. Impianti ibridi.
15. Esercitazioni. Esercitazioni numeriche: accoppiamento elica-motore, scelta del riduttore, dimensionamento asse.

Auxiliary Systems

1. Introduzione. Criteri progettuali impianti. Normative. Classificazione impianti. Teorema di Bernoulli. Calcolo prevalenza richiesta.
2. Caratteristiche pompe. Pompe in serie. Pompe in parallelo. Matching pompa-circuito. Catena delle potenze. Consumi energetici.
3. Componenti impianti. Tipologie di valvole. Tipologie di filtri. Dimensionamento tubolatura.
4. Impianto sentina. Funzionamento, componenti, schemi unifilari nelle tre viste, normative ISO, dimensionamento e scelta componenti.
5. Antincendio. Normative, cenni sui metodi di estinzione incendio, protezione attiva e passiva.
6. Impianto combustibile. Funzionamento, componenti, schemi unifilari nelle tre viste, normative, dimensionamento e scelte progettuali.
7. Impianto acqua dolce. Generalità, componenti, dettagli autoclave, schemi unifilari
8. Impianto acque nere. Scopo e funzionamento, normative, componenti, schemi unifilari, dimensionamento.
9. Impianto acque grigie. Scopo e funzionamento, impianto acque grigie per gravità, impianto acque grigie vacuum, componenti, schemi unifilari, soluzioni d’installazione, normative dimensionamento.
10. Servizi acqua mare. Funzionamento, disegni, normative, dimensionamento.
11. Impianto ventilazione. Funzionamento, scopi, componenti, schemi unifilari, soluzioni impiantistiche, dimensionamento.
12. Impianto gas di scarico. Funzionamento, scopo, attenuazione rumore, marmitta, separatore, scarico immerso, soluzioni impiantistiche, disegni, verifica contropressione.
13. Elica di manovra. Caratteristiche, disegni, tipologie, equilibrio dei momenti, dimensionamento, tiro a punto fisso, scelta da catalogo
14. Timoneria. Timone, principio di funzionamento, definizioni, tipologie di timoni, dimensionamento con normativa.
15. Esercitazioni. Esercitazioni numeriche: calcolo della prevalenza richiesta dal circuito, calcolo spessori tubolature.

The program may be modified during the course.

RECOMMENDED READING/BIBLIOGRAPHY

1. Course notes taken in class and material provided by the teacher
2. Marine Engineering - SNAME (ME)
3. RINA Rules and Publications for  Please Craft , RINA
4. ISO- CEN – UNI  Rules
5. M. Figari, Impianti di propulsione e servizi ausiliari per imbarcazioni da diporto, Report DINAV n. R5MF08, Luglio 2008 (in Italian)
6. J.Klein Woud, D. Stapersma, Design of Propulsion and Electric Power Generation Systems, IMarEST, London, 2002

TEACHERS AND EXAM BOARD

Exam Board

MICHELE MARTELLI (President)

NICOLO' FAGGIONI

MASSIMO FIGARI

LESSONS

Class schedule

MARINE ENGINEERING A

EXAMS

EXAM DESCRIPTION

The exam involves a written test, a sufficicient grade is essential for admission to the oral examination. The written test will consist of a numerical exercise, a theory question and an systems drawing. The oral exam will consist of open questions. The exam is considered successfully pass if both tests are sufficient. The final grade will be the average of the written and oral grades. Online registration for exams is required, the appeals calendar is available on www.unige.it. There are no extraordinary exam appeals.

ASSESSMENT METHODS

The written exam will verify the effective understanding of the topics discussed and the ability to independently design a generic propulsion plant or systems. During the oral examination the quality of the exposure, the correct use of the specialized vocabulary, the capacity for critical reasoning on the topics covered during the module will be evaluated.

Exam schedule