Studio di corpi galleggianti in mare: analisi di prove di laboratorio e modellazione numerica CFD

Le strutture galleggianti sono spesso utilizzate come infrastrutture per le risorse energetiche offshore. Questa tesi combina indagini numeriche e sperimentali per ampliare la conoscenza della dinamica di strutture galleggianti. Il tema è stato affrontato mediante l’analisi di prove di laboratorio e l’analisi numerica CFD. L’oggetto galleggiante in esame è un parallelepipedo rettangolare (box), e il suo spostamento è stato analizzato al LIDR (Laboratorio di Ingegneria Idraulica dell'Università di Bologna). Il box è stato sottoposto all’azione di onde regolari ed irregolari generate tramite il battionde posto all’inizio del canale, utilizzando diverse configurazioni in base al tipo di ancoraggio e di affondamento. Due videocamere hanno acquisito lo spostamento dell’oggetto e poi i video delle prove sono stati analizzati attraverso routine scritte in Matlab. È stata effettuata l’analisi dinamica individuando la posizione dell’oggetto tramite un cluster di punti e la variazione del suo baricentro nel tempo. Così è stato stimato il suo spostamento nella direzione del moto e nella direzione verticale. Sono state poi effettuate queste analisi anche nel caso di oscillazione libera senza ancoraggio (free decay). In seguito, è stata sviluppata l’analisi numerica con il modello opensource OpenFOAM. In particolare è stato simulato il caso del free decay, mediante il solutore OverInterDyMFOAM con griglia di calcolo dinamica, riportando i risultati e confrontandoli con il caso sperimentale. La presente tesi costituisce un esempio di metodo integrato tra prove sperimentali e modellazione numerica per migliorare lo studio degli oggetti galleggianti.