CODICE 84419 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 6 cfu anno 2 INGEGNERIA NAVALE 8738 (LM-34) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/01 LINGUA Italiano (Inglese a richiesta) SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE La fluidodinamica computazionale (CFD) sta assumendo un ruolo fondamentale nella progettazione navale, quale complemento (e talvolta sostitutivo) delle classiche prove sperimentali. Conoscere le basi teoriche dei diversi approcci numerici possibili, i campi di applicabilità, le limitazioni ed il tipo di risultati ottenibili risulta pertanto fondamentale per una applicazione ragionata dei diversi metodi di calcolo attualmente disponibili. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Iniziare lo studente alle più recenti teorie e tecniche di soluzione numerica dei problemi tipici dell'architettura navale con codici di calcolo. Fornire le basi teoriche di ciascun metodo proposto e presentare applicazioni di esempio per ciascun metodo che ne evidenzino la utilità d'uso nella progettazione navale ed i limiti di applicabilità. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Nel dettaglio il corse si propone di fornire una conoscenza teorico/applicativa dell’idrodinamica numerica approfondendo aspetti quali: Definizione delle equazioni della meccanica dei fluidi; Aspetti teorici delle principali metodologie (metodi a potenziale: linea portante, superficie portante, BEM; metodi viscosi: RANSE) per la soluzione numerica del moto di un fluido attorno a geometrie di interesse dell'ingegneria navale (appendici idrodinamiche, timoni, eliche, carene, vele ...) e la conseguente caratterizzazione delle prestazioni idrodinamiche di tali geometrie (determinazione della resistenza di carena in prove di puro rimorchio, calcolo delle prestazioni dell'elica al variare del coefficiente di avanzo, caratterizzazione di lift e drag di profili alari) Avvalendosi di: Sviluppo di codici numerici basati sulle teorie sviluppate nel corso di studio (metodi a potenziale per problemi 2D) uin un ambiente di programmazione opportuno (MatLAB, C++, Fortran...). Esercitazioni con software RANSE a volumi finiti (Siemens STARCCM+) per la soluzione del flusso viscoso attorno a geometrie di interesse navale MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali (circa 35 ore) ed esercitazioni al calcolatore (25 - 30 ore) per lo sviluppo dei propri codici di calcolo e l'applicazione del solutore RANSE proposto. PROGRAMMA/CONTENUTO Brevi richiami di meccanica dei continui Metodi a potenziale (teoria ed implementazione numerica al calcolatore per problemi 2D e 3D): Profili sottili Linea portante Superficie portante Metodi a pannelli 2D (Hess&Smith) Metodi RANSE (teoria, mesh, solutori, per fluidi singola fase e multifase, problemi 2D e 3D): Profili in flusso stazionario, profili in flusso non stazionario, il problema dello stallo Vortici di von Karman dietro a cilindro Mesh mobili Problemi multifase 2D (rollio forzato, impatto di corpi sulla superficie libera, cavitazione) Ali 3D e vortici di estremità Elica in flusso stazionario Resistenza di carena (prova di rimorchio) TESTI/BIBLIOGRAFIA J. Katz & A. Plotkin, "Low Speed Aerodynamics - From wing theory to panel method", McGraw-Hill J.H. Ferziger & M. Peric, "Computational Methods for Fluid Dynamics", Springer DOCENTI E COMMISSIONI STEFANO GAGGERO Ricevimento: Su appuntamento: email: stefano.gaggero@unige.it tel: 010 335 2389 DIEGO VILLA Ricevimento: Su appuntamento: email: diego.villa@unige.it tel: 010 353 2389/2345 Commissione d'esame STEFANO GAGGERO (Presidente) GIULIANO VERNENGO DIEGO VILLA (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/8738/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame consiste in una prova orale (indipendentemente dalle date indicate a calendario, da concordarsi in base alle reciproche esigenze), prevalentemente basata sulla una presentazione dell'elaborato (sviluppo di un codice di calcolo per uno specifico problema fluidodinamico, applicazione del solutore RANSE, analisi e commento dei risultati) sviluppato dallo studente durante il semestre. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L'esame, organizzato in un colloquio orale e nella discussione dell'elaborato, mira a valutare le capacità di analisi critica dei risultati e delle metodologie adottate (limitazioni, possibili sviluppi ed implementazioni differenti) sviluppata dallo studente. La padronanza delle tematiche affrontatre a lezione, la capacità di contestualizzarle nell'ambito dell'esercitazione assegnata, la discussione critica dei risultati alla luce delle metodologie utilizzate, la comprensione dei concetti e dei problemi, unite allla capacità argomentativa rappresentano i punti chiave della valutazione del lavoro svolto nel corso del semestre e del colloquio orale. La valutazione dello studente si basa sulla capacità di descrivere in modo autonomo, con coerenza e proprietà di termini gli argomenti presentati a lezione ed autonomamente sviluppati durante le esercitazioni. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 07/01/2025 09:00 GENOVA Orale 21/01/2025 09:00 GENOVA Orale 10/02/2025 09:00 GENOVA Orale 06/06/2025 09:00 GENOVA Orale 26/06/2025 09:00 GENOVA Orale 11/07/2025 09:00 GENOVA Orale 09/09/2025 09:00 GENOVA Orale 19/09/2025 09:00 GENOVA Esame su appuntamento