Analisi CFD di uno scafo planante: il caso di studio "MonoHull"

This thesis aims to describe the development of a computational fluid dynamics model for calculating the navigation performance of a planing hull. The uniqueness of the study lies in understanding and demonstrating a possible method of solving the main problems that can be encountered in setting up similar studies. For this type of study, an implementation was carried out through the open-source computing environment OpenFoam. The goal is to compare the results obtained with the experimental results derived from the same geometric model, the “MonoHull”, performed in a water tank. At the beginning, an attempt is made to recover the resistance values starting from a static condition of the hull, then moving on to a dynamic study in which two degrees of freedom are selected; a rotation around the pitch axis and a translation along the vertical direction. The paper concludes with data related to the type of solvers and boundary conditions set.

La presente tesi ha lo scopo di descrivere lo sviluppo di un modello di calcolo per analisi fluidodinamica computazionale orientato al calcolo delle prestazioni di navigazione di uno scafo planante. La particolarità dello studio svolto risiede nel comprendere e mostrare una possibile modalità di risoluzione delle principali problematiche che si possono incontrare nell'impostazione di studi simili. Per questa tipologia di studio si è eseguita un'implementazione attraverso l’ambiente di calcolo opensource OpenFoam. L'obiettivo è quello di confrontare i risultati ottenuti con i risultati sperimentali ricavati dallo stesso modello geometrico, il "MonoHull", eseguite in vasca ad acqua. Si è cercato inizialmente di recuperare i valori di resistenza partendo da una condizione statica dello scafo per poi passare ad uno studio dinamico in cui sono stati selezionati due gradi di libertà; una rotazione attorno all'asse di beccheggio e una traslazione lungo la direzione verticale. L’elaborato si conclude con i dati relativi alla tipologia di risolutori e condizioni al contorno impostate.