L’elica della nave è collegata ai motori attraverso un asse cilindrico detto linea d’assi o linea d’alberi. Quest’asse può essere completamente all’interno della carena, come avviene nelle navi monoeliche, oppure può fuoriuscire dallo scafo anche per circa 20 metri, come succede nelle bieliche. La potenza trasmessa all’elica dai motori è di circa 20 MW, per questo motivo la sistemazione della linea d’assi di una carena è una delle operazioni più delicate per un buon progetto della nave.
La soluzione ideale è quella che combina al meglio esigenze strutturali ed idrodinamiche. Strutturalmente l’esperienza ci ha insegnato che è bene sostenere la linea d’assi con un braccetto ad I intermedio e due braccetti vicini al mozzo dell’elica a V o a L, la differenza dipende dall’angolo compreso tra i due sostegni. Un errato angolo di incidenza dei profili col flusso, però, può provocare vortici o eccessivi rallentamenti dell’acqua inducendo l’elica a generare vibrazioni e rumori capaci di compromettere il comfort anche di tutta la nave.
Grazie alla CFD è possibile simulare il comportamento del fluido attorno alla nave e, quindi, non solo ci può fornire il valore più corretto dell’angolo del profilo, ma ci mostra anche quali sono gli elementi della carena che possono influenzare positivamente o negativamente il comportamento dell’elica. A causa, però, dell’impossibilità di visualizzare il fenomeno nel dominio del tempo, restano comunque necessarie le prove alla vasca navale.
In questo paper verrà illustrata la metodologia del calcolo per la sistemazione ottimale dei braccetti e un confronto dei risultati con l’analisi sperimentale. I buoni risultati ottenuti hanno dato molta fiducia a CFX, tanto che si pensa sia di aumentare le risorse di calcolo per una sempre più completa simulazione dell’idrodinamica della nave, sia di effettuare un minor numero di prove alla vasca. |