Resistenza al moto di scafi navali in presenza di air-bubbling

Una sintesi dei principali risultati di un’ampia attività di ricerca sperimentale orientata alla determinazione degli effetti di iniezione di aria compressa nello strato limite di scafi di navi, al fine di ridurre la resistenza al moto degli stessi. Si propongono qui le conclusioni dedotte sul modello provato in vasca navale.

La ricerca che mancava

Le sempre maggiori restrizioni che si stanno avendo in ambito navale in merito alle emissioni inquinanti dovute principalmente ai motori di propulsione costringono i progettisti a trovare soluzioni innovative in questa direzione che non riguardano più solo la sfera degli impianti propulsivi e dei combustibili. In quest’ottica, gli autori hanno sviluppato una specifica attività di ricerca, orientata a comprendere, da un punto di vista sperimentale, se la tecnica dell’air-bubbling potesse essere una possibile soluzione in termini di riduzione della resistenza al moto di una nave.

L’air-bubbling è una particolare tipologia di lubrificazione ad aria, con la quale si generano bolle di piccolo diametro su zone dello scafo della nave che fluiscono con essa durante il suo moto e che alterano la struttura dello strato limite.

La tematica è attualmente oggetto di notevole attenzione a livello internazionale e argomento di differenti sperimentazioni. In tale ambito la tecnologia pneumatica gioca un ruolo centrale, sia nella ricerca delle condizioni ottimali di pressione e di portata resa all’aria erogata, sia in relazione all’interazione fra aria e strato limite in corrispondenza della superficie dello scafo.

Il tema trattato costituisce un’applicazione non convenzionale e di innovazione per la tecnologia pneumatica. La risposta ottima dell’impianto è infatti dipendente da una molteplicità di fattori: il numero, il diametro e la posizione relativa dei fori, la disposizione geometrica dei fori correlata alla forma dello scafo, il livello di pressione di erogazione che deve poter essere variato anche in relazione alla velocità di avanzo dello scafo, la portata d’aria erogata che deve poter variare a zone fra poppa e prua e fra babordo e tribordo, l’architettura del circuito correlata al tipo di imbarcazione, dove gioca un ruolo determinante la corretta determinazione delle perdite di carico su linee di distribuzione particolarmente estese in lunghezza e con diametro di condotto particolarmente piccolo, almeno nei tratti terminali.

Le sperimentazioni proposte in letteratura sono spesso carenti di informazioni di dettaglio: ciò ha stimolato la ricerca di cui si discutono di seguito alcuni risultati significativi.

 

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