Indagini numeriche nei progetti delle navi moderne
Tra le sfide ancora da vincere nella progettazione delle navi moderne ci sono i lunghi tempi di calcoli informatici necessari per le simulazioni numeriche a scala reale dei flussi attorno allo scafo. Solo negli ultimi tempi le accresciute capacità di calcolo in parallelo hanno reso possibile prevedere i numeri di Reynolds per i flussi viscosi a scala ridotta. Il progetto europeo EFFORT ha offerto significativi contributi per affinare e validare gli strumenti di fluidodinamica computazionale (CFD) che simulano i flussi attorno alle vere navi. Concentrandosi sull'applicabilità dei metodi RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) al calcolo informatico del flusso viscoso, i partner polacchi del progetto hanno misurato i diversi parametri di flusso e hanno raccolto i dati esistenti. Per aumentare la fiducia nelle capacità di previsione, sono state stimate le differenze e gli effetti di scala nell'accuratezza dei codici CFD disponibili. A tal fine i test su modello condotti al Centrum Techniki Okretowej S.A. in Polonia sono stati completati con misure dei flussi a scala reale attorno a navi in servizio. Per le misure della velocità, necessarie all'analisi della scia di scafo, in aggiunta alla velocimetria laser doppler è stata messa a punto anche una tecnica tridimensionale basata sulla velocimetria a immagine di particelle (che non interferisce con la struttura di campo). Sono stati inoltre usati i tradizionali test sulla scia nominale e l'autopropulsione per poter valutare le prestazioni di resistenza e potenza, criteri fondamentali nella progettazione di una chiglia. I dati sperimentali su varie navi raccolti nell'Hamburg Ship Model Basin, e le misure di flusso dei corrispondenti modelli, sono stati aggiunti al database distribuito a tutti i partner del progetto. Il confronto tra i risultati misurati e quelli simulati nei casi studiati permetterà, per la prima volta, di ottenere indicazioni reali sulle capacità di previsione dei metodi RANS usati nelle simulazioni.
