EXPERIMENTAL AND NUMERICAL INVESTIGATION OF ASYMMETRICAL BEHAVIOUR OF RUDDER / PROPELLER FOR TWIN SCREW SHIPS

the present work addresses the asymmetrical functioning of rudder/propeller complex of twin screw/twin rudders ships. A series of free running model test results are analysed, with the aid of some simplified numerical calculations. this analysis allows to show the asymmetrical propeller loading during manoeuvres and the considerably different rudder functioning. A possible simplified model to include these effects in manoeuvring simulators is proposed and discussed, allowing to define the needs for future research activities to further improve the understanding of the different phenomena shown

Experimental Results for Pitch Damping in Speed and Wave for a Surface Effect Ship with Split Air Cushion

This paper presents experimental results in damping the pitch motion on a Surface Effect Ship (SES) in high vessel speeds in presence of regular wave. The SES is a marine craft supported by pressurized air cushion. It consists of two side-hulls, a flexible rubber bow and reinforced stern seal. The air cushion is pressurized thanks to the lift fans blowing air into the cushion. Modern SES are equipped with controllable vent valves that allows adjusting the pressure of the air cushion. Air Split Cushion SES is one of the new design by Umoe Mandal AS where the main air cushion is divided to four smaller air chambers, each one equipped with a lift fan and controllable vent-valve. Using a derivative controller, this paper presents an active pitch control in waves. Controlling the pressure in each air cushion through adjusting the air leakage on the vent-valve, provides an effective pitch regulator that demonstrates, through simulations and experiments, reduction of up to 60 % of the pitch motion in waves and high speeds. The effectiveness of the proposed system is examined through experimental model testing of the vehicle in SINTEF Ocean's towing tank

Numerical Analysis of the Ship Propulsion Control System Effect on Manoeuvring Characteristics in Model and Full scale

A comprehensive approach to simulate the interaction between the ship propulsion system and manoeuvrability, during transients and off design conditions, is presented. The increasing attention on the manoeuvring features of the vessel has forced designers to consider this aspect already in the preliminary stages of the project. Data about manoeuvring characteristics may be obtained by means of several model tests (at planar motion mechanism or with free running models). However, differences between model tests and full scale trials exist. From the hydrodynamic point of view, some disagreements are due to the scale effects but also the effect of the propulsion control system, highly non-linear, may provide a considerable contribution to such differences. These dynamical aspects cannot be taken into account with traditional methodologies and purely stationary approaches. For these reasons, the ship dynamic behaviour is evaluated by time domain simulators, developed by the authors, which include the ship dynamics, the propulsion plant dynamics and the propulsion control system logics. At the end of the paper some simulation results are shown in order to better understand the effects and the differences of the propulsion control settings on the ship manoeuvrability in model and full scale

Experimental and Numerical Study of Pre-Swirl Stators PSS

Energy saving within shipping is gaining more attention due to environmental awareness, financial incentives, and, most importantly, new regional and international rules, which limit the acceptable emission from the ships considerably. One of the measures is installation of energy saving devices (ESD). One type of such a device, known as pre-swirl stator (PSS), consists of a number (usually 3 to 5) of fins, which are mounted right in front of the propeller. By modifying the inflow and swirl into the propeller, the fins of a PSS have the possibility to increase the total propulsion efficiency. However, at the same time, they may introduce additional resistance either due to changes in pressure distribution over the aft ship or due to its own resistance of fins. In this paper, the authors present experimental and numerical investigation of a PSS for a chemical tanker. Numerical analysis of the vessel with and without PSS is performed in the model and full scale. Model testing is performed with and without PSS to verify the power savings predicted numerically. Among other quantities, 3D wake field behind the hull is densely measured at different planes, starting from the PSS plane to the rudder stock plane. 3D wake measurements are also conducted with a running propeller. The measurements show considerable improvement in the performance of the vessel fitted with PSS. On the numerical side, analyses show that scale effect plays an important role in the ESD performance. Investigation of the scale effect on the vessel equipped with an ESD provides new insight for the community, which is investing more into the development of energy saving devices, and it offers valuable information for the elaboration of scaling procedures for such vessels

Experimental and Numerical Investigation of Asymmetrical Behaviour of Rudder / Propeller for Twin Screw Ships

THE PRESENT WORK ADDRESSES THE ASYMMETRICAL FUNCTIONING OF RUDDER/PROPEL LER COMPLEX OF TWIN SCREW/TWIN RUDDERS SHIPS. A SERIES OF FREE RUNNING MODEL TEST RESULTS ARE ANALYSED, WITH THE AID OF SOME SIMPLIFIED NUMERICAL CALCULATIONS. THIS ANALYSIS ALLOWS TO SHOW THE ASYMMETRICAL PROPEL LER LOADING DURING MANOEUVRES AND THE CONSIDERABLY DI FFERENT RUDDER FUNCTIONING. A POSSIBLE SIMPLIFIED MODEL TO INCLUDE THESE EFFECTS IN MANOEUVRING SIMULATORS IS PROPOSED AND DISCUSSED, ALLOWING TO DEFINE THE NEEDS FOR FUTURE RESEARCH ACTIVITIES TO FURTHER IMPROVE THE UNDERSTANDING OF THE DIFFERENT PHENOMENA SHOWN

La valutazione dei rischi lavorativi: criticità ed indicazioni operative

La procedura di Valutazione dei Rischi è fondamentale per la tutela dei lavoratori (art. 15 D.Lgs. 81/08 s.m.i.) e trova la sua applicazione operativa nell'elaborazione del documento di valutazione dei rischi. La redazione di tale documento, un obbligo del Datore di Lavoro, che può avvalersi a tal fine di vari professionisti ed a cui deve collaborare il Medico Competente, non può essere considerata un mero obbligo legislativo, ma una fotografia reale e continuamente dinamica dei rischi lavorativi e delle misure di prevenzione-protezione atte a ridurli. L'inevitabile complessità dell'argomento, oltre alla rapida evoluzione delle conoscenze scientifiche e delle disposizioni normative, determina svariate difficoltà nell'applicazione corretta della procedura, che richiede competenze specialistiche e multidisciplinari. Nell'ambito della Società Italiana di Igiene (SItI) il Gruppo di Lavoro 'Igiene del Lavoro' ha intrapreso la stesura di un volume che affronta le criticità che possono emergere nel processo di valutazione dei rischi e nella successiva stesura del DVR, anche indicando possibili azioni migliorative che contribuiscano a garantire la qualità e la completezza del processo. Il volume ha un carattere multidisciplinare e specialistico in quanto la sua redazione è stata curata da numerosi esperti di diverse discipline, mantenendo comunque una visione unitaria dell'approccio metodologico, basato sui fondamenti dell'analisi del rischio. Il testo si articola in due parti: nella prima sono descritti gli aspetti generali che caratterizzano il processo, con particolare riferimento all'inquadramento normativo, alla formazione necessaria a ciascuna figura coinvolta nella prevenzione dei rischi in ambiente lavorativo e alle metodologie e alle criticità da considerare nella valutazione di ciascuno dei rischi indicati nella normativa vigente. Nell'ambito di questo ultimo aspetto, particolare attenzione è stata rivolta ai rischi trasversali; sono stati, infatti, affrontati in maniera specifica tematiche quali la comunicazione dei rischi, la valutazione di questi in ottica di genere e l'influenza che stili di vita e abitudini voluttuarie possono esercitare in ambiente di lavoro. In questa prima parte del volume sono inoltre illustrate le caratteristiche fondamentali e le indicazioni all'applicazione degli approcci probabilistici o degli algoritmi nella valutazione dei rischi. Nella seconda parte del volume sono descritte le principali categorie di rischi da valutare in ambiente di lavoro (fisici, chimici, biologici, ergonomici, infortunistici e psico-sociali) considerando le criticità che possono emergere nel processo di valutazione ed indicando possibili soluzioni applicative, anche attraverso indicazioni sintetiche e schematiche quali le check list operative. Riguardo alla valutazione dei rischi di natura biologica e chimica sono riportati due esempi applicativi: la tubercolosi nelle strutture sanitarie ed il comparto rifiuti per i primi, la produzione e l'uso di nanomateriali per i secondi. Il volume può essere, pertanto, considerato un utile strumento di supporto sia per i professionisti direttamente coinvolti nel processo di valutazione dei rischi in ambiente di lavoro, sia per coloro che si avvicinano a tale tematica ed è un manuale operativo da utilizzare sul campo. La multidisciplinarità del testo è espressione della principale caratteristica della vocazione igienista che presenta sempre una visione globale e integrata delle tematiche trattate