ROMVessel – Simulazioni termiche avanzate per la progettazione navale
Il progetto ROMVessel è entrato in una fase matura del suo percorso di ricerca industriale e sviluppo sperimentale. Nato dai tavoli di lavoro promossi da M.A.R.E. TC FVG con imprese ed esperti scientifici e co-finanziato dal bando IRISS 2024 di SMACT Competence Center, il progetto propone la creazione di un applicativo per l’analisi della distribuzione delle temperature sulle strutture di supporto e alloggio dei serbatoi di contenimento del gas nelle navi gasiere. L’iniziativa, sviluppatasi a Trieste, sta progressivamente traducendo le ipotesi progettuali iniziali in strumenti, modelli e risultati, rafforzando l’obiettivo di contribuire allo sviluppo di soluzioni avanzate per il settore marittimo ed energetico, in particolare nel campo delle applicazioni criogeniche. Con lo scopo di raggiungere risultati più attendibili ed in tempi minori, l’analisi della distribuzione delle temperature avviene mediante indagini termiche FEM che includono, oltre le componenti di conduzione e irraggiamento, anche informazioni più dettagliate tramite le simulazioni di moti convettivi ottenute dall’applicazione della fluidodinamica computazionale (“Computational Fluid Dynamics”, CFD) e di modelli a ordine ridotto (“Reduced Order Models”, ROM). Questo approccio rappresenta un avanzamento rilevante non solo dal punto di vista metodologico ma anche in termini di dialogo tecnico con enti di classifica e con personale armatoriale, rendendo le analisi più robuste e comprensibili.
Il progetto nasce dalla collaborazione tra due partner industriali, MES, società di ingegneria navale specializzata nella progettazione di navi gasiere e mezzi navali dotati di impianti avanzati per l’impiego di combustibili alternativi, ed ENGYS, società di servizi specializzata nello sviluppo di soluzioni informatiche nel campo della CFD open-source utilizzate per l’analisi e l’ottimizzazione in ambito ingegneristico. Le due aziende vengono affiancate da due competenze scientifiche altamente specializzate, quali l’Università degli Studi di Trieste – UNITS e FAST Computing, start up di SISSA. Questa combinazione di competenze industriali e accademiche costituisce uno degli elementi distintivi di ROMVessel e rappresenta il presupposto per affrontare una problematica complessa come l’analisi termica delle strutture criogeniche in modo sistemico e innovativo.
Un aspetto di particolare rilevanza del progetto è l’estensione dell’applicazione ai serbatoi destinati al trasporto di idrogeno liquefatto (LH₂), che introduce condizioni criogeniche estreme rispetto agli altri gas comunemente impiegati nel settore delle navi gasiere, quali LPG, etilene, ammoniaca e GNL. Le temperature operative significativamente più basse dell’idrogeno liquefatto rendono l’analisi termica delle strutture di supporto e alloggio dei serbatoi ancora più critica, rafforzando il valore scientifico e industriale degli strumenti sviluppati nell’ambito di ROMVessel e ampliandone l’impatto applicativo nel contesto della transizione energetica marittima.
Un ruolo centrale è svolto dalla fase sperimentale, curata dal Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell’UNITS. Le attività sperimentali consentono infatti di raccogliere dati reali in condizioni rappresentative, fondamentali per calibrare i modelli numerici, ridurre i margini di incertezza ed aumentare l’affidabilità complessiva delle simulazioni raggiungendo una maggiore fedeltà nella comprensione dei fenomeni di scambio termico in condizioni criogeniche.
Parallelamente, FAST Computing contribuisce in modo significativo all’ottimizzazione dei modelli numerici, lavorando sullo sviluppo e sul perfezionamento dei ROM. Infatti, tecniche di intelligenza artificiale vengono utilizzate per processare i risultati CFD e generare ROM in modo da rappresentare in maniera più efficiente la distribuzione dei coefficienti convettivi e della temperatura sulle superfici interessate dallo scambio di calore.
Il set-up sperimentale è stato messo a punto ed è attualmente pronto per l’avanzamento delle attività di prova. L’ultima fase sarà dedicata all’esecuzione delle campagne sperimentali e all’analisi dei dati, che rappresenteranno un passaggio cruciale per la validazione finale del sistema nel suo complesso. La conclusione del progetto è prevista per la fine di febbraio, momento in cui saranno disponibili sia i dati sperimentali sia l’applicativo completo, offrendo una visione integrata dei risultati raggiunti e delle potenzialità future di ROMVessel.
ROMVessel – Simulazioni termiche avanzate per la progettazione navale
Il progetto ROMVessel è entrato in una fase matura del suo percorso di ricerca industriale e sviluppo sperimentale. Nato dai tavoli di lavoro promossi da M.A.R.E. TC FVG con imprese ed esperti scientifici e co-finanziato dal bando IRISS 2024 di SMACT Competence Center, il progetto propone la creazione di un applicativo per l’analisi della distribuzione delle temperature sulle strutture di supporto e alloggio dei serbatoi di contenimento del gas nelle navi gasiere. L’iniziativa, sviluppatasi a Trieste, sta progressivamente traducendo le ipotesi progettuali iniziali in strumenti, modelli e risultati, rafforzando l’obiettivo di contribuire allo sviluppo di soluzioni avanzate per il settore marittimo ed energetico, in particolare nel campo delle applicazioni criogeniche. Con lo scopo di raggiungere risultati più attendibili ed in tempi minori, l’analisi della distribuzione delle temperature avviene mediante indagini termiche FEM che includono, oltre le componenti di conduzione e irraggiamento, anche informazioni più dettagliate tramite le simulazioni di moti convettivi ottenute dall’applicazione della fluidodinamica computazionale (“Computational Fluid Dynamics”, CFD) e di modelli a ordine ridotto (“Reduced Order Models”, ROM). Questo approccio rappresenta un avanzamento rilevante non solo dal punto di vista metodologico ma anche in termini di dialogo tecnico con enti di classifica e con personale armatoriale, rendendo le analisi più robuste e comprensibili.
Il progetto nasce dalla collaborazione tra due partner industriali, MES, società di ingegneria navale specializzata nella progettazione di navi gasiere e mezzi navali dotati di impianti avanzati per l’impiego di combustibili alternativi, ed ENGYS, società di servizi specializzata nello sviluppo di soluzioni informatiche nel campo della CFD open-source utilizzate per l’analisi e l’ottimizzazione in ambito ingegneristico. Le due aziende vengono affiancate da due competenze scientifiche altamente specializzate, quali l’Università degli Studi di Trieste – UNITS e FAST Computing, start up di SISSA. Questa combinazione di competenze industriali e accademiche costituisce uno degli elementi distintivi di ROMVessel e rappresenta il presupposto per affrontare una problematica complessa come l’analisi termica delle strutture criogeniche in modo sistemico e innovativo.
Un aspetto di particolare rilevanza del progetto è l’estensione dell’applicazione ai serbatoi destinati al trasporto di idrogeno liquefatto (LH₂), che introduce condizioni criogeniche estreme rispetto agli altri gas comunemente impiegati nel settore delle navi gasiere, quali LPG, etilene, ammoniaca e GNL. Le temperature operative significativamente più basse dell’idrogeno liquefatto rendono l’analisi termica delle strutture di supporto e alloggio dei serbatoi ancora più critica, rafforzando il valore scientifico e industriale degli strumenti sviluppati nell’ambito di ROMVessel e ampliandone l’impatto applicativo nel contesto della transizione energetica marittima.
Un ruolo centrale è svolto dalla fase sperimentale, curata dal Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell’UNITS. Le attività sperimentali consentono infatti di raccogliere dati reali in condizioni rappresentative, fondamentali per calibrare i modelli numerici, ridurre i margini di incertezza ed aumentare l’affidabilità complessiva delle simulazioni raggiungendo una maggiore fedeltà nella comprensione dei fenomeni di scambio termico in condizioni criogeniche.
Parallelamente, FAST Computing contribuisce in modo significativo all’ottimizzazione dei modelli numerici, lavorando sullo sviluppo e sul perfezionamento dei ROM. Infatti, tecniche di intelligenza artificiale vengono utilizzate per processare i risultati CFD e generare ROM in modo da rappresentare in maniera più efficiente la distribuzione dei coefficienti convettivi e della temperatura sulle superfici interessate dallo scambio di calore.
Il set-up sperimentale è stato messo a punto ed è attualmente pronto per l’avanzamento delle attività di prova. L’ultima fase sarà dedicata all’esecuzione delle campagne sperimentali e all’analisi dei dati, che rappresenteranno un passaggio cruciale per la validazione finale del sistema nel suo complesso. La conclusione del progetto è prevista per la fine di febbraio, momento in cui saranno disponibili sia i dati sperimentali sia l’applicativo completo, offrendo una visione integrata dei risultati raggiunti e delle potenzialità future di ROMVessel.
