Riduzione della resistenza di attrito di uno scafo attraverso la tecnica ALDR = Drag shear reduction of a hull through the ALDR technique

L’Air Layer Drag Reduction (ALDR), o riduzione della resistenza dovuta allo strato d’aria, è un fenomeno che si verifica quando un sottile strato d’aria viene intrappolato tra la superficie di un corpo e il fluido circostante, riducendo così la resistenza al movimento del corpo attraverso il fluido. Lo studio di carattere numerico si concentra sull’effetto dell’iniezione di aria in una cavità praticata sul fondo di uno scafo. La riduzione della resistenza può portare a una maggiore efficienza all’avanzamento dello scafo e a una diminuzione dei costi energetici. L’obiettivo finale della tesi è quello di ripetere con calcolo numerico una prova sperimentale già nota, indagando se l’utilizzo di un modello ibrido per la turbolenza porta a soluzioni più accurate. Nel capitolo 1 si indaga il fenomeno della tecnica ALDR da un punto di vista teorico facendo riferimento alla letteratura attuale. Segue la teoria delle equazioni di Nevier Stokes, dei modelli di turbolenza e dei modelli multifase. Nel capitolo 2, si studia numericamente il fenomeno con delle simulazioni 2D. Nel capitolo 3, si estende lo studio numerico al caso 3D, riportando i risultati e le conclusioni. Nell'ultimo capitolo, si propone un esempio di setup sperimentale, dimensionando i componenti principali.