Appunti Impianti di propulsione navale

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Appunti di Impianti di propulsione navale presi durante l'anno accademico 2022/23, tramite lezioni frontali. Integrati e corretti grazie al materiale fornito dal professore sul portale online …

Esame Impianti di propulsione navale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Michele Martelli

Università Università degli studi di Genova

A.A. 2022-2023

141 pagine

Appunti esame

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Estratto del documento

Impianti di propulsione navale

Programma del corso

70 h teoria

20 h esercitazioni

Continuazione della parte di progettazione statica dell’accoppiamento elica - motore. E quelli dell’anno e non si fanno appelli straordinari!

Dettagli del programma

Presentazione impianti combinati
Eliche a pale orientabili
CFD design
Idrogetti
Dinamica moto avanzato
Manovra linea d’asse
FemLab di simulazione
Modellazione linea propulsiva
Iniziamo controllore PID
Simulatore della propulsione
Esercitazioni

Impianti di propulsione navale

Programma del corso:

70 h teoria

20 h esercitazioni

Luminazione della parte di progettazione statica dell'accoppiamento elica - motore. E quelli all'animo e non si fanno oppressi straordinari!

Programma del corso

Pensiero su impianti combinati
Elica a pale orientabili
COG design; approvo scelte errate
Intergetti; scelta da catalogo
Esprimere inezie
Dinamica moto avverso
Direzione linea d'asse
Fermità di simulazione
Modelizzazione linea propulsiva
Pilidium controllore PID
Simulatore della propulsione
Esercitazioni

Impianti

Classificazione dei motori primi

2T
4T medi
4T veloci
Gas turbine
Motori elettrici
Turbine a vapore
M.C.I - LNG, benzina (nel piccolo diporto)

Vediamo ogni singolo motore

Diesel 2T

Carburante: HFO, MDO
Range PB: 5 MW - 50 MW
RPM: 60 - 120
SFOC: 150 ÷ 170 g/kWh
Applicazioni: mercantili / RO-RO

Vantaggi:

Efficienza elevata ~ basso sp
Accoppiamento diretto
Affidabilità e manutenzione

Svantaggi:

Ingombro volumici
Tempi inversione del moto
Sistema di trattamento del combustibile richiesto in quanto il combustibile ha elevata risultata e impure

Diesel 4T medi

Combustibile: HFO, MDO, LNG (dual fuel)
Range PB: 1 MW - 10 MW
RPM: 400 - 1000
SFOC: 190-200 g/kWh
Applicazione: D/G, navi da lavoro

Vantaggi:

Ingombro verticale, soprattutto nella configurazione a V
Tempi di inversione *
Si posa bene con le linee d'assi controfase (impianti combinati)
Flessibilità

Svantaggi:

Sistema di trattamento combustibile (se HFO)
Speci scarsi
Manutenzione ordinaria
Riduttore necessario (se usato come motore di propulsione)

Diesel 4T veloci

Combustibile: MDO
Range PB: 30 kW - 1,5 MW
RPM: 1800 - 3000
SFOC: 200-220 g/kWh
Applicazione: D/G piccoli, diporto, piccole unità

Vantaggi:

Compatti (soprattutto se monobloccati)
Sensibilità

Svantaggi:

Costo combustibile
Consumi
Costi manutenzione
Necessità riduttore

Gas Turbine

Combustibile: MDO
Range PB: 12 MW ÷ 40 MW
RPM: 3600
SFoc: ~240 g/kWh
Applicazione: Militari

Vantaggi:

Numero ridotto
Vibrazioni
Estrema densità di potenza

Svantaggi:

Elevato SFoc
Manutenzione ("delicate")
Impianto di ventilazione
Riduttore x 2 complessi e presso a doppio stadio

Motore Elettrico

Combustibile: dipende dalla generazione primaria a monte
Range PB: 5 kW ÷ 20 MW
RPM: 70 ÷ 3600
SFoc: ??
Applicazioni: cruise, militari

Vantaggi:

Rumore, vibrazioni
Disaccoppiamento dalla generazione (via cavo)
Consumi su profili operativi variegati
Affidabilità

Svantaggi:

Pesi
Costi iniziali (progettazione, acquisto e installazione)

Diagramma di carico

Sono i punti di funzionamento di un motore. In generale possiamo avere un diagramma a coppia-giri. Noi vediamo una rappresentazione adimensionale con i valori in percentuale. La relazione fra Pe e Q:

PB - W - Q = 2πn

Q = PB / 2πn

Punto di coppia massima n(1/V) [E], Limite tecnologico componenti

Una linea tracciata su questo grafico rappresenta una coppia costante. Il 35-50% del numero di giri minimo per un motore diesel è necessario perché è un range di giri di autostentamento, se no...

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