Simulazioni numeriche del flusso attorno alla nave LPD in avanzamento rettilineo in autopropulsione

Scopo di questa relazione è quello di presentare il lavoro che è stato fatto per studiare il flusso attorno allo scafo della carena C2525, le simulazioni numeriche sono state effettuate utilizzando il solutore RANSE level set a singola fase sviluppato al CNR-INSEAN. Il solutore si basa su una discretizzazione ai volumi finiti delle equazioni incompressibili di Navier-Stokes non stazionarie, dove i termini di avvezione vengono valutati per mezzo di un sistema upwind del terzo ordine e i flussi diffusivi discretizzati da uno schema al secondo ordine. I test case considerati sono finalizzati allo studio del flusso attorno al modello in avanzamento rettilineo in condizioni di rimorchio e in autopropulsione. Vengono analizzate la velocità di avanzamento $5kn$ e $8kn$ in scala nave, corrispondenti, rispettivamente, ai numeri di Reynolds pari a Re=2.11M e Re=2.97M (in scala modello, fattore di scala 35) ed ai numeri di Froude Fr=0.063 e Fr=0.105. A causa del basso numero di Froude, sono stati eseguite le simulazioni vincolando la superficie libera a rimanere piatta, cioè con un approccio a doppio modello. L'elevazione d'onda (estremamente piccola, come sarà poi mostrato) viene valutata dall'equazione di Bernoulli applicata alla superficie piana stessa. Il modello è stato considerato nella sua configurazione completamente allagata, con e senza elica, con il portellone aperto e la piscina interna allagata. L'elica è simulata con un approccio semplificato a disco attuatore, tramite il modello elaborato da Hough and Ordway. Il galleggiamento è fisso e le condizioni di assetto sono prese dagli esperimenti.