IMPIANTI NAVALI

IMPIANTI NAVALI

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iten
Codice
84416
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 3° anno di 8722 INGEGNERIA NAVALE (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/02
LINGUA
Italiano (Inglese a richiesta)
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA NAVALE )
periodo
2° Semestre
propedeuticita
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L’insegnamento di Impianti Navali è stato attivato nell’AA 16/17 ed ha inglobato i precedenti insegnamenti di Impianti di Propulsione Navale e Impianti e Allestimento Navale. Il corso si compone di una prima parte (30 ore) incentrata sugli impianti di propulsione, e una seconda (30 ore) focalizzata sugli impianti ausiliari apparato motore, di scafo, di sicurezza. L'insegnamento ha forte caratterizzazione progettuale e applicativa.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento ha lo scopo di insegnare le basi del progetto e della gestione degli impianti di propulsione e degli impianti ausiliari per le più comuni tipologie di Navi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento ha lo scopo di presentare le basi del progetto e della gestione degli impianti di propulsione e degli impianti ausiliari per le più comuni tipologie di Navi. Fornisce una conoscenza di base dei sistemi di propulsione navale per le più comuni tipologie di nave (carico, passeggeri, militari, offshore) mediante l'analisi dei diversi componenti, nel particolare i motori primi, i sistemi di trasmissione della potenza, i propulsori. Fornisce una conoscenza di base degli impianti navali con particolare riferimento agli impianti ausiliari della propulsione, agli impianti di sicurezza della nave e ai principali impianti scafo. Fornisce le basi per una gestione sicura degli impianti ed una corretta relazione tra conduzione e progettazione. Fornisce gli elementi base per una metodologia progettuale per le tipologie di impianti trattati, e le competenze necessarie alla comprensione e all'applicazione delle normative più rilevanti (regolamenti di classifica, SOLAS, MARPOL).

 Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di descrivere e comprendere il funzionamento di un impianto di propulsione e impianto ausiliario di una nave, e di effettuarne un dimensionamento preliminare rispettando le normative applicabili.

 

Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà:
· aver acquisito adeguate conoscenze e un'efficace capacità di comprensione delle caratteristiche dei diversi impianti navali;
· essere in grado di applicare le conoscenze acquisite e di comprendere e risolvere problemi relativi alla progettazione e gestione degli impianti navali;
· aver acquisito il linguaggio tecnico sia italiano che inglese per comunicare in modo chiaro ed efficace coninterlocutori specialisti e non specialisti;
· aver sviluppato capacità di apprendimento che gli consentiranno di approfondire autonomamente le principali tematiche
affrontate soprattutto in funzione dell’imprescindibile esigenza di aggiornamento continuo che la disciplina richiede. Lo
studente frequentante, inoltre, acquisirà un bagaglio di strumenti analitici ed operativi, riconducibili al business plan, che
gli permetteranno di aggiornare in autonomia le proprie valutazioni rispetto al potenziale di attrattiva dei mercati
internazionali ed alle più opportune modalità per farvi ingresso.

PREREQUISITI

Per comprendere i contenuti dell'insegnamento sono indispensabili le conoscenze relative alla termodinamica, alla fisica tecnica, alle macchine termiche ed elettriche, all'architettura navale e all'idrodinamica.

Modalità didattiche

La didattica sarà composta da lezioni frontali, esercitazioni in aula con debriefing e discussione, visite di istruzione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

  1. Inroduzione agli impianti di propulsione: Scopo, criteri progettuali, concetto di profilo operativo, formula dell'ammiragliato, elementi principali (motore, trasmissione, elica), principali tipologie di macchinari installati, configurazioni tipicamente utilizzate in applicazioni reali.
  2. La catena delle potenze
  3. Motori diesel: Richiami su motori a combustione interna, diesel 4t e 2t, espressioni della potenza dei motori a combustione interna
  4. Sovralimentazione a gas di scarico, spinta a basso raporto di compressione, sovralimentazione sequenziale, matching motore-turbogruppo. Curve caratteristiche dei motori diesel, diagrammi di carico confronto con TAG e MEP.
  5. Matching elica-motore con elica a pale fisse: variabile ausiliaria, metodo dell'iperbole e metodo della parabola, marigini, criteri di scelta del motore, scelta del rapporto di riduzione
  6. Valutazione delle prestazioni: velocità massima e minima, calcolo di consumi e autonomie, effetto del sea margin su punto di funzionamento, riduzione involonataria di velocità, alternatore asse, considerazioni qualitative su manovre dinamiche.
  7. Metodo della cubica teorica, metodologia MAN.
  8. Cenni sul controllo della propulsione, iniezione del combustibile, common rail.
  9. Combustibili navali.
  10. La linea d'assi: layout e principali componenti, modello strutturale e carichi agenti, dimensionamento con calcolo diretto e formulazioni di registro.
  11. Efficienza energetica
  12. Introduzione agli impianti ausiliari: classificazione (ausiliari AM, sicurezza, scafo), schemi di principio, schemi funzionali, schemi di dettaglio, normative applicabili: SOLAS, MARPOL, Registri di classifica.
  13. Equazione di continuità, teorema dell'energia e teorema di bernoulli, applicazione a una pompa, calcolo prevalenza richiesta circuito, stima perdite contentrate e distribuite.
  14. Matching pompa circuito, verifica di cavitzione, NPSH, regolazione portata pompe, pompe in serie e parallelo, cenni su analisi dimensionale delle pompe.
  15. Scambiatori di calore, calcolo LMTD, dimensionamento, tipologie, stima delle perdite concentrate.
  16. Impianti AM: Cooling system, SW cooling e central cooling, circuito FWLT e FWHT, impianto lubrificazione motore principale, Fuel system, engine room ventilation, cenni su condotte gas di scarico.
  17. Impianti di sicurezza: Impianto di sentina di sicurezza, protezione passiva incendio, fire system, deck foam system, cenni su sprinkler, watermist, CO2, high espansion foam nelle navi traghetto.
  18. Impianti scafo: impianto zavorra, cenni su daily bilge.
  19. Impianto di governo: timone, dimensionamento asta del timone, macchina del timone (tipologie ram type e vane type), requisiti RINA e SOLAS.
  20. Impianto del carico navi tanker, impianto inertizzazione delle cisterne.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale fornito dal docente su aulaweb, tra cui appunti, dispense del corso, estratti di normative, project guides e cataloghi di componenti.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ricevimento online o in presenza, su appuntamento, contattando il docente via mail o MS TEAMS.

LEZIONI

Modalità didattiche

La didattica sarà composta da lezioni frontali, esercitazioni in aula con debriefing e discussione, visite di istruzione.

ESAMI

Modalità d'esame

  • Prova scritta di tipo progettuale della durata di 2-3 ore (Limitatamente a emergenza COVID-19: in modalità online, in condizioni standard in presenza). Ammissione all'orale con voto minimo 16/30.
  • Esame orale composto da 2 domande sul programma del corso comprensive di un breve esercizio numerico.

Modalità di accertamento

L'esame scritto, dalla forte caratterizzazione progettuale, ha lo scopo di accertare le capacità del candidato di risolvere problemi progettuali di rilevante complessità, integrando informazioni provenienti da diverse fonti, fra cui dati, cataloghi, risultati di prove sperimentali, regolamenti e manuali, al fine di sintetizzare una soluzione, ipotizzando i dati mancanti e risolvendo le ambiguità, motivando e argomentando le scelte adottate.

Il colloquio orale si pone l'obiettivo di verificare la capacità dello studente di argomentare sugli argomenti appresi, di illustrarne gli aspetti più concettuali e teorici, nonché di risolvere problemi pratici effettuando rapidamente e motivando adeguatamente valutazioni quantitative realistiche, seppure approssimate, in mancanza di dati e strumenti di calcolo.