Definizione geometrica del propulsore ad eliche intubate di un veicolo marino a trazione umana

In the present work results of the preliminary design of a ducted propeller-based propulsor of a marine vehicle human powered, operating in free running condition. The present activity follows the previous labelled 02CT16-CRAZYDOLPHIN. Results of the previous experimental/computational activity are considered as the initial guess in the present work. The propeller and duct geometry are designed from requirements and data provided by the commissioner company. The performances of the reference propulsive configuration have been first verified in off-design conditions. A finite number of geometrical parameters has been identified with respect to performances and geometrical constraints. Performance predictions of different propulsive configurations are based on numerical simulations of Ï?-Navis and PRO-INS solvers,based on RANSE and BEM theoretical models for the hydrodynamics of marine propellers. The accuracy of the numerical model has been estimated in case of the reference configuration. The comparison of different propulsive configuration performances have been compared on the basis of this analysis, with respect to specific operating condition. One geometric configuration of the propeller in nozzle has been defined and provided in StL format, with performances predicted for two propeller sizes.

Nel presente lavoro vengono presentati i risultati delle attività di progettazione di forma di un propulsore ad eliche intubate di un veicolo a trazione umana operante ad assetto bloccato in condizioni di moto di corsa libera. La presente attività prosegue quella iniziata nella commessa denominata 02CT16-CRAZYDOLPHIN. I risultati della precedente attività numerico/sperimentale sono stati utilizzati come stima iniziale. La definizione di dettaglio della geometria dell'elica e del mantello ad essa associato è stata adattata ai requisiti ed ai disegni forniti dal committente. Nella prima fase della presente attività è stata verificata una configurazione propulsiva di riferimento operante in condizioni fuori-progetto. Un numero finito di parametri geometrici è stato identificato sulla base degli effetti sulle prestazioni e dei vincoli geometrici. La stima delle prestazioni delle diverse configurazioni propulsive è stata ottenuta mediante simulazioni numeriche con i codici di calcolo, ?-Navis e PRO-INS, basati su modelli teorici RANSE e BEM e dedicati all'analisi idrodinamica di eliche navali. L'accuratezza del modello numerico è stata stimata per la configurazione di riferimento per un'ampia gamma di funzionamento. Sulla base di tale analisi le prestazioni delle configurazioni propulsive sono state confrontate in relazione alla condizione di funzionamento. Una configurazione geometrica di elica e mantello è stata identificata e fornita in formato STL, con le prestazioni stimate per due possibili ingombri dell'elica.