Sistema propulsivo marino
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Testo completo
(2) Titolo della tesi. Sistema Propulsivo Marino di Testai Lorenzo. Tesi proposta per il conseguimento del titolo accademico di DOTTORE IN INGEGNERIA MECCANICA presso la Facoltà di Ingegneria della Università degli Studi di Pisa. 24 – Ottobre – 2006. Autore: Testai Lorenzo ………………………….. Approvata da: Prof. Panayotis Psaroudakis …………………………… Prof. Luigi Martorano ……………………………………….
(3) Alla mia famiglia.
(4) Sommario Lo scopo della presente tesi è la progettazione e realizzazione di un prototipo di sistema di propulsione marino completo per piccoli natanti che sia di dimensioni compatte, progettualmente e costruttivamente semplice, rapidamente intercambiabile, facilmente ispezionabile, adattabile in fase di montaggio e versatile dal punto di vista delle prestazioni. La scelta del sistema di propulsione più adatto a soddisfare tali esigenze progettuali è passata attraverso l’analisi delle caratteristiche e dei campi di utilizzo delle varie tipologie di propulsori ed apparati propulsivi marini. La scelta finale è ricaduta su un sistema di propulsione ad elica azionata da un motore elettrico racchiuso in una gondola di opportuna forma idrodinamica denominato Pod. Allo scopo di ipotizzare i possibili scenari di funzionamento del prototipo realizzato, si è proceduto a illustrare il generale fenomeno di interazione fra lo scafo e l’elica. Una volta scelta quest’ultima, fra quelle in commercio compatibili con le specifiche iniziali di ingombro e prestazioni ipotizzabili, attraverso un processo di reverse engineering sono stati elaborati i profili di una pala a diversi raggi creando la base per la futura creazione di un modello teorico. Il sistema propulsivo è stato infine testato con una specifica attrezzatura appositamente costruita al fine di ricavare le curve di spinta erogata, voltaggio di funzionamento e potenza assorbita a diversi amperaggi della corrente di alimentazione.. Abstract The aim of this thesis is the design and construction of a prototype of a complete marine propulsion system for small boats, meant to be compact, simple in design and construction, quickly interchangeable, easy to inspect, adaptable in assembly phase and versatile from performances point of view. The choice of the system of propulsion more adapted to satisfy such requirements is passed through the analysis of the characteristics and of the usage ranges of the several typologies of propulsors and marine propulsion systems. The final choice was in the direction of a propeller propulsor powered by an electric engine contained in one gondola of opportune hydrodynamics shape called Pod. In order to evaluate the possible operational scenarios of the realized prototype, the general phenomenon of interaction between the hull and the propeller was studied in details. Once the propeller is chosen, among those on the market and in line with the given dimensional limits and hypothetical performances, through a process of reverse engineering the blade profiles have been computed based on the possible various radius in order to create a base for a future theoretical model. Eventually, the propulsion system has been tested with a specific equipment purposely designed and constructed in order to obtain the curves of delivered thrust, operational voltage and power absorbed at the various amperages of the feeding current..
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