Simulazione e diagnostica di motori per la propulsione navale

Nell'ambito degli impianti per la propulsione navale, in questi ultimi anni la tematica della riduzione delle sostanze inquinanti (alloo stato attuale principalmente: anidride solforosa, osidi di azoto e ultimamente anche anidride carbonica),  prodotte dai motori primi per la propulsione e dai gruppi diesel/generatori elettrici siti a bordo delle navi stesse, ha assunto un peso sempre più rilevante, con la conseguenza di un inasprimento delle normative al riguardo da parte dell'organo internazionale competente in materia (MARPOL).
Per tale ragione, e per ottempreare alle sempre più stringenti normativa al proposito, le case costruttici di motori per la propulsione navale e i ricercatori che operano in tale ambito (tra i quali il sottoscritto), hanno intrapreso una serie di ricerche sull'argomento.
In particolare lo scrivente ha lavorato e tuttora sta ancora lavorando sulle seguenti tematiche di ricerca:
- Sviluppo di modelli di sumulazione di motori a combustione interna per propulsione navale a cicli Diesel e alimentati a metano (ciclo otto), al fine di disporre di strumenti di calcolo per un confronto delle emissioni          inquinanti     emesse da queste due tipologie di motori marini, apparità di prestazioni fornite (potenza e numero di giri), per diversi valori del carico richiesto.
- Ideazione e sviluppo di metodologie software di diagnostica dei suddetti motori, basate sull'applicazioni di sistemi 'intelligenti', per il controllo del corretto funzionamento di tutto i principali componenti dei motori (sistemi di   inezione e accensione del combustibile, turbogruppo di sovralimentazione, eccetera) presenti a bordo delle navi, e per la individuazione delle eventuali anomalie o danneggiamenti di qualcuno dei suddetti componenti,       anomalie che comportano un incremente del consumo di combustibile a parità di prestazione fornita e conseguentemente anche un aumento delle emissioni inquinanti del motore.
- Anche latematica riguardante il parziale recupero del calore di scarto dei motori (sia di quello contenuto nei gas combusti all'uscita del motore che dell'acqua di raffreddamento dei cilindri), convertendo una parte del    calore recuperato mediante una caldaia a recupero del calore dei fumi discarto o a scambiatori, in vapore necessario per le utenze di bordo o in lavoro meccanico mediante un ciclo a vapore, contribuisce all'aumento      dell'efficienza del sistema motore e dunque alla riduzione dei relativi inquinanti scaricati nell'atmosfera. Lo scrivente ha già lavorato e tuttora lavora anche su questa tematica.
Tutti gli argomenti di ricerca sopra esposti sono di interesse delle case costruttrici di motori navali, le quali forniscono informazioni e dati indispensabili per lo sviluppo di queste tipologie di ricerca.

Pubblicazioni

G. Benvenuto, U. Campora, A. Trucco, ‘Comparison of Ship Plant Layouts for Power and Propulsion Systems with Energy Recovery’ – Journal of Marine Engineering and Technology (publisher: IMarEST), Volume 13, No 3, December 2014,  pp 3-15, ISSN: 1476-1548. 
M. altosole, U. Campora, M. Martelli, M. Figari: ‘Performance Decay Analysis of a marine gas turbine Propulsion System’ -  Journal of Ship Research, Vol. 58, Issue 3, September 2014, pp. 117-129, ISSN:0022-4502, DOI:10.5957/JOSR.58.3.130037.
G. Benvenuto, U. Campora, A. Trucco, ‘Optimization of Waste Heat Recovery from the Exhaust Gas of Marine Diesel Engines – Proc. Instn Mech Engrs, Proceedings Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment, (online version: June 9, 2014, p. 1-12), ISSN:1475-0902, DOI:10.1177/147590214533320.
G. Benvenuto, U. Campora, M. Laviola, ‘Simulation Model of a Methane-Fuelled Four Stroke Marine Engine for Studies on Low Emission Propulsion Systems’ - IMAM 2013, 15th International Congress on Maritime Association of the Mediterranean, A Corugna, Spain, October 14-17, 2013, Vol. n° 1, pp 591-597, ISBN: 978-1-138-00161-9.
U. Campora. M. Carretta, C. Cravero, ‘Performance Decay Simulation of a Gas Turbine for Helicopter propulsion’ – Transaction on Control Mechanical Systems, Vol. 2, PP. 105-114, March, 2013. ISSN 2345-234X.
U. Campora, M. Carretta, C. Cravero, ‘Simulation of a Gas Turbine Engine with Performance Degradation Modeling’ - IMECE 2011, Proceeding of the ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress & Exposition, Denver, Colorado, US, November 11-17, 2011, ISBN: 978-0-415-68393-7.