Simulazione numerica nel dominio del tempo della tenuta al mare di carene convenzionali. Parte Prima

In questo lavoro vengono studiati alcuni aspetti fondamentali del problema della tenuta al mare delle navi. L'obiettivo ` quello di costruire dei modelli per la previsione della risposta dinamica di veicoli alle azioni esterne causate da sistemi di onde incidenti. Chiaramente in tali circostanze, diversamente dal caso della manovrabilità di navi convenzionali, l'interazione della nave con la superficie libera è il fenomeno idrodinamico predominante e gli effetti della viscosità si possono ritenere poco rilevanti. Pertanto sembra possibile individuare nel modello non viscoso uno strumento di analisi per la previsione del comportamento della carena almeno nei due modi di sussulto e beccheggio che risultano i principali modi di risposta nel problema del seakeeping. Il problema fluidodinamico che ne risulta è quello di un flusso ideale il e cui dominio ha come frontiere la carena e la superficie di discontinuità aria-acqua che è libera di deformarsi, e eventualmente il fondo marino. L'azione della carena sulla suddetta superficie di discontinuità produce delle onde che si propagano sulla superficie stessa (problema di radiazione), mentre i sistemi ondosi preesistenti vengono deformati dalla presenza dello scafo (problema della diffrazione), ed eventualmente dal fondo marino. In considerazione dell'eccezionale difficoltà del problema sono stati sviluppati modelli ulteriormente semplificati ipotizzando che per piccole ampiezze delle onde incidenti sulla carena il conseguente spostamento rispetto all'assetto 'medio' sia piccolo: si giunge quindi a formulare il problema linearizzato della tenuta al mare di una nave in avanzamento. L'apparato teorico alla base del modello sviluppato in questo lavoro è, essenzialmente, il medesimo su cui si fondano i metodi strip theory. Quindi il flusso viene considerato non viscoso ed irrotazionale, il moto della carena è piccolo ed il disturbo della superficie libera è di piccola ampiezza rispetto alle lunghezze d'onda in gioco (modello a potenziale linearizzato).