OBIETTIVI FORMATIVI

The course will cover the following topics: Engine-propeller matching for design and off design conditions, Marine waterjets performance maps, Selection criteria of the waterjet propulsion unit, Automation outline for propulsion systems with CP propellers and waterjets, Charter yachts rules for bilge system, Sizing of the main firefighting

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di fornire all’allievo strumenti avanzati per una progettazione qualificata degli impianti di propulsione complessi, sia dal punto di vista tecnico che normativo. Al termine del modulo, gli allievi saranno in grado di valutare autonomamente differenti soluzioni progettuali, proporne di nuove con la consapevolezza dei principi fisici che governano la dinamica della propulsione per imbarcazioni da diporto.

PREREQUISITI

Conoscenza dei metodi stazionari per la progettazione della propulsione navale. Conoscenza di base dei principi dell’architettura navale. Principi di programmazione.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni ed esercitazioni in aula, Seminari di esperti dell’industria e visite d’istruzione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Propulsione con impianti combinati. Turbine a gas. Motori elettrici. Motori diesel 4T. Nomenclatura. Layout. Applicazioni. Normative e impatti sul progetto.
2. Eliche a pale orientabili Introduzione. Diagrammi caratteristici. Elica nei 4 quadranti. Matching con motore primo. Meccanismo movimentazione e impianto idraulico. Combinate passo-giri.
3. Off design. Elica trascinata. Elica bloccata. Profili operativi flessibili. Navigazione in mare agitato.
4. Idrogetto. Principio funzionamento. Equazioni fondamentali della propulsione a idrogetto. Performance e diagrammi caratteristici. Matching con motore primo.
5. Dinamica moto avanzo. Equazione costitutiva. Esempi.
6. Dinamica linea d’asse. Equazione costitutiva. Esempi.
7. Tecniche di simulazione. Classificazione. Applicazione al settore navale. Hardware in the loop.  
8. Modellazione linea propulsiva. Modellazione numerica elica e motore. Accoppiamento con equazioni dinamiche. Analisi della risposta dinamica del sistema in open loop.
9.  Richiamo controllore PID. Teoria. Valutazione dei parametri. Esempi.
10. Simulatore della propulsione. Architettura del sistema di controllo della propulsione. Controllo dei giri. Controllo della velocità.
11. Esercitazioni. Esercitazioni numeriche riguardanti gli argomenti del corso.

Il programma potrà subire modifiche durante lo svolgimento del corso.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. Appunti del corso presi a lezione e materiale didattico fornito dal docente.
2. Marine Engineering - SNAME (ME)
3. RINA Rules for the classification of ships, RINA
4. J.Klein Woud, D. Stapersma, Design of Propulsion and Electric Power Generation Systems, IMarEST, London, 2002
5. Martelli M. (2015): “Marine Propulsion Simulation: Methods and Results”, Publisher: De Gruyter Open, Collection: engineering, pp. 1-104 
6. Fossen, Thor I. Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control. John Wiley & Sons, 2011.