Sviluppo di un Modello Computazionale Per la Previsione delle Prestazioni di Propulsori Navali ad Eliche Controrotanti

Aim of the present report is to describe a theoretical-numerical model to address contrarotating propeller (CRP)-based marine propulsor performances. The activity is performed in the framework of the INSEAN project ordered by the society consortium named C.T.M.I., aimed to evaluate potentialities of different non conventional propulsors in terms of new concept high performing marine vehicles. A model for hydrodynamics has been developed to predict global loads of the complex propulsor system with limited computational efforts. To this purpose a Boundary Element Method valid under unviscid flow assumption. In particular, the existing numerical model for isolated propellers has been generalised to analise two co-axial contra-rotating propellers through an iterative technique. Validation results are presented in the report by means of comparison with experimental data of test-cases from literature review. Present work results demonstrates the present numerical model capability to predict accurate global loads of contra-rotating propulsors.

Lo scopo del presente rapporto è quello di descrivere un modello teorico e computazionale per lo studio di propulsori navali ad eliche contro-rotanti (CRP). L'attività viene svolta nell'ambito di una ricerca commissionata all'INSEAN dal consorzio di imprese denominato C.T.M.I., e finalizzata a valutare le potenzialità di propulsori non convenzionali di vario tipo come soluzioni vantaggiose per imbarcazioni ad elevate prestazioni di nuova concezione. E' stato sviluppato un modello idrodinamico in grado di fornire la previsione delle prestazioni globali di un tale tipo di propulsore complesso con un limitato onere computazionale. A tale scopo si è impiegato un modello agli elementi di contorno valido per flussi non viscosi. In particolare, il modello valido per lo studio di un elica isolata è stato generalizzato per consentire l'analisi di due eliche coassiali e contro-rotanti mediante una tecnica iterativa. Nel rapporto vengono presentati i risultati di una validazione del suddetto modello rispetto a dati sperimentali disponibili dalla letteratura. Lo studio dimostra la possibilità di impiegare un tale approccio per fornire previsione di massima delle prestazioni di un propulsore ad eliche controrotanti.