Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați

Facultatea de Arhitectură Navală

 

Centrul de Cercetare Arhitectură Navală (CCAN)

 

Centrul de Cercetare Arhitectură Navală (CCAN) funcționează în cadrul Facultății de Arhitectură Navală a Universității „Dunărea de Jos” din Galați și desfășoară activități de cercetare științifică, dezvoltare tehnologică și inovare în domeniul arhitecturii navale și al ingineriei oceanice.

Centrul continuă tradiția cercetării navale din cadrul universității și reunește competențe în hidrodinamică navală, analiza structurilor, comportarea navelor pe valuri, manevrabilitate, simulare numerică și cercetare experimentală. CCAN a fost acreditat la nivel național în anul 2001, prin certificatul CNCSIS nr. 30/CC-C/2001, iar din 2018 are statutul de centru de excelență la nivel instituțional.

Activitatea centrului urmărește dezvoltarea și validarea metodelor de analiză inginerească, evaluarea performanțelor navelor și structurilor marine și elaborarea unor soluții tehnice adaptate cerințelor industriei navale și transportului pe apă.

 

Domenii de cercetare

Activitatea de cercetare a CCAN acoperă următoarele domenii principale:

Hidrodinamică navală și performanțe de propulsie

Cercetările vizează optimizarea formelor de carenă, determinarea rezistenței la înaintare, analiza interacțiunii dintre corpul navei și sistemul de propulsie și evaluarea performanțelor navelor în diferite regimuri de navigație. Sunt utilizate metode de dinamică a fluidelor computațională (CFD), alături de încercări experimentale pe modele la scară.

Dinamica navei, comportarea pe valuri și manevrabilitate

Sunt analizate mișcările navelor în valuri regulate și neregulate, stabilitatea dinamică, rezistența adițională în valuri și caracteristicile de manevrabilitate. Cercetările includ modelarea numerică a mișcărilor navei, identificarea derivatelor hidrodinamice și evaluarea comportării navelor în condiții specifice navigației pe căile navigabile interioare.

Structuri navale și optimizare structurală

Cercetările includ analiza prin metoda elementelor finite (FEM) a comportării statice și dinamice a structurilor navale, evaluarea rezistenței și integrității structurale, analiza vibrațiilor locale și globale și studiul structurilor marine și offshore. Sunt abordate atât detalii structurale și compartimente, cât și modele numerice ale corpului complet al navei.

Transport naval sustenabil

Centrul contribuie la cercetări privind navigația în ape de adâncime redusă, interacțiunea dintre nave și căile navigabile interioare, transportul sedimentelor și impactul navigației asupra mediului acvatic. Un interes distinct îl reprezintă dezvoltarea unor concepte de nave fluviale mici, flexibile, automatizate și cu emisii reduse sau zero.

Digitalizare și tehnologii pentru transportul naval

Activitatea include integrarea modelelor numerice, a datelor experimentale și a instrumentelor digitale în evaluarea performanțelor navelor și în sprijinirea deciziilor privind exploatarea și managementul căilor navigabile interioare.

 

Laboratoare și infrastructură de cercetare

Cercetarea CCAN se bazează pe infrastructura experimentală și numerică a Facultății de Arhitectură Navală și a Universității „Dunărea de Jos” din Galați.

Bazinul de Carene

Bazinul de Carene, cu dimensiunile de 43 m lungime, 4 m lățime și 3 m adâncime, este utilizat pentru încercări experimentale pe modele de nave la scară. Activitățile realizate includ determinarea rezistenței la înaintare, analiza poziției dinamice a navei, studiul comportării pe valuri și investigarea amortizării ruliului.

În cadrul cercetărilor au fost realizate încercări pe modele de catamarane, nave rapide, vrachiere și nave cu soluții constructive speciale. Au fost investigate, de asemenea, influența geometriei carenei, distanța dintre corpurile catamaranelor, poziția bulbului dintre corpuri și efectele unor soluții de reducere a rezistenței la înaintare.

Rezultatele experimentale sunt utilizate pentru evaluarea performanțelor modelelor studiate și pentru verificarea și validarea simulărilor numerice.

Tunelul de Cavitație și Tunelul Aerodinamic Naval

Tunelul de Cavitație este asociat cercetărilor privind fenomenele de curgere și cavitație relevante pentru aplicațiile navale. Tunelul Aerodinamic Naval permite investigarea caracteristicilor aerodinamice ale navelor și structurilor.

Aceste facilități completează activitățile de analiză numerică și experimentală din domeniul hidrodinamicii și al interacțiunii dintre navă și mediul înconjurător.

Laboratoare de structuri navale și încercări de materiale

Activitățile experimentale din domeniul structurilor navale urmăresc evaluarea comportării structurilor și materialelor, în completarea analizelor numerice realizate prin metoda elementelor finite.

Cercetările structurale prezentate de colectivul facultății includ analiza rezistenței locale și globale a structurilor navale, studiul îmbinărilor structurale, analiza compartimentelor și a corpului complet al navei, precum și evaluarea vibrațiilor structurale. Sunt abordate și structuri speciale, precum docuri plutitoare, structuri offshore și vehicule subacvatice de mici dimensiuni.

Infrastructura de calcul și simulare numerică

Centrul utilizează resurse de calcul de înaltă performanță și aplicații software specializate pentru analiza curgerilor, a performanțelor hidrodinamice și a comportării structurale. Metodele CFD, BEM și FEM sunt utilizate în funcție de natura problemei inginerești investigate.

Integrarea simulărilor numerice cu cercetarea experimentală permite analiza unor configurații complexe și evaluarea soluțiilor tehnice înainte de aplicarea lor în practică.

 

Rezultate și aplicații ale cercetării

Activitatea CCAN s-a concretizat în dezvoltarea și analiza unor modele numerice și experimentale, elaborarea de soluții constructive și tehnologice și participarea la proiecte de cercetare cu aplicabilitate în transportul naval.

Printre exemplele reprezentative se numără:

• Analiza hidrodinamică a navelor și optimizarea formelor de carenă, prin simulări CFD și încercări experimentale pe modele la scară, pentru evaluarea rezistenței la înaintare și a comportării în diferite regimuri de navigație.
• Analiza structurală a navelor și structurilor marine, prin modele FEM locale, modele ale compartimentelor și modele ale corpului complet, inclusiv pentru nave comerciale, nave rapide și structuri speciale.
• Cercetări privind manevrabilitatea navelor fluviale, inclusiv modelarea numerică a manevrelor și evaluarea comportării navelor în condiții specifice căilor navigabile interioare.
• Dezvoltarea și evaluarea unor concepte de nave și platforme plutitoare, inclusiv soluții pentru transportul fluvial și utilizarea unor configurații modulare.
• Dezvoltarea unor soluții pentru reducerea poluării cu plastic a apelor, prin proiectarea unor unități plutitoare de tip catamaran destinate colectării deșeurilor de la suprafața apei, în cadrul inițiativei GREEN-CAT.

Cercetările sunt valorificate prin participarea la proiecte naționale și internaționale, colaborări cu parteneri industriali, activități de cercetare aplicată și integrarea rezultatelor în procesul educațional.

 

Proiecte de cercetare și finanțare

CCAN participă la proiecte de cercetare finanțate prin programe europene și naționale, precum și la inițiative realizate în colaborare cu parteneri din mediul economic și cu alte organizații.

 

Proiecte europene

WATERWAY ONE – Waterway Operations Network in Europe: Federated Digital Services for Cross-Border Inland Waterway Integration

Program: Horizon Europe

Proiectul urmărește integrarea serviciilor digitale pentru transportul pe căile navigabile interioare și demonstrarea acestora în contexte transfrontaliere europene. Activitățile contribuie la conectivitatea operațională, eficientizarea transportului fluvial și integrarea acestuia în lanțurile logistice europene. Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați coordonează proiectul.

SUNDANSE – Innovative sediment management framework for a SUstaiNable DANube black SEa system

Program: Horizon Europe – EU Mission

Proiectul urmărește dezvoltarea și demonstrarea unor soluții pentru managementul sustenabil al sedimentelor în sistemul Dunăre–Marea Neagră. Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați coordonează consorțiul, iar echipa implicată în cercetarea navală contribuie la activități privind navigația pe căile navigabile interioare, interacțiunea navă–mediu și instrumentele de sprijinire a deciziilor pentru managementul sedimentelor.

FOREMAST – Freight volumes transfer from Road to waterborne transport, using zero-EMission, Automated, Small and flexible vessel protoTypes

Program: Horizon Europe

Proiectul urmărește dezvoltarea și evaluarea unor nave fluviale mici, flexibile, automatizate și cu emisii zero, pentru transferul unei părți din transportul de marfă de la rutier la naval. Universitatea coordonează Living Lab 3, dedicat dezvoltării și evaluării unor soluții pentru Dunăre și zone sensibile din punct de vedere ecologic.

Contribuțiile tehnice includ analize CFD de manevrabilitate, identificarea derivatelor hidrodinamice și calibrarea modelelor de manevră.

ReNEW – Resilience-centric Smart, Green, Networked EU Inland Waterways

Program: Horizon Europe

Proiectul a urmărit dezvoltarea unor soluții pentru căi navigabile interioare mai reziliente, inteligente și ecologice. Echipa universității a contribuit la proiectarea unei barje urbane și la dezvoltarea unei platforme plutitoare modulare, prin integrarea conceptelor AVATAR II și AVATAR III. Comportarea pe valuri a noului concept a fost analizată numeric și experimental.

Alte proiecte și colaborări

Activitatea de cercetare include și participarea la COST Action CA23159 DeWaTra – Decarbonising Waterborne Transportation, precum și la proiecte europene dedicate ecosistemelor acvatice, reducerii deșeurilor plastice și dezvoltării transportului sustenabil.

În plan național, un exemplu este proiectul INSPIRE, finanțat prin PNCDI III – Cecuri de inovare, care a abordat eficiența energetică a navelor de pasageri de pe Dunăre și din zona Mării Negre.

Inițiativa GREEN-CAT, realizată în colaborare cu Facultatea de Automatică, Calculatoare, Inginerie Electrică și Electronică și cu parteneri externi, a vizat proiectarea unor catamarane pentru colectarea deșeurilor plastice de la suprafața apei. Proiectul a beneficiat de finanțare prin programul „Cu apele curate”, susținut de Lidl România, în parteneriat cu Asociația Parteneriatul Global al Apei – Global Water Partnership România.

Prin aceste proiecte, CCAN contribuie la dezvoltarea unor soluții inginerești pentru eficiența transportului naval, protecția mediului acvatic și digitalizarea navigației.

 

Colaborarea cu mediul economic și transferul tehnologic

CCAN urmărește dezvoltarea cercetării aplicate și consolidarea colaborării dintre universitate și mediul economic. Expertiza centrului poate susține activități de cercetare și dezvoltare pentru șantiere navale, birouri de proiectare, operatori de transport, autorități și alte organizații interesate de soluții tehnice în domeniul naval.

Domeniile de colaborare includ optimizarea hidrodinamică a carenelor, simularea numerică a curgerilor, evaluarea performanțelor de propulsie, analiza comportării pe valuri, modelarea structurală și încercările experimentale pe modele de nave.

Activitățile pot fi dezvoltate prin contracte de cercetare, proiecte comune, studii tehnice și participarea la consorții naționale și internaționale. Prin combinarea expertizei științifice cu infrastructura experimentală și numerică, centrul contribuie la transferul rezultatelor cercetării către aplicații practice.

 

Educație și formare

Activitatea CCAN este integrată în procesul educațional al Facultății de Arhitectură Navală. Infrastructura experimentală, modelele numerice și rezultatele proiectelor de cercetare sunt utilizate în activități didactice, proiecte de diplomă, disertații și cercetare doctorală.

Implicarea studenților, masteranzilor și doctoranzilor în activități de cercetare contribuie la dezvoltarea competențelor inginerești și la formarea viitorilor specialiști în proiectarea, analiza și exploatarea navelor și structurilor marine.

Centrul contribuie, de asemenea, la organizarea manifestărilor științifice ale facultății, inclusiv Simpozionul Științific Studențesc ARHINAV și activități de diseminare a rezultatelor cercetării.

Contact

Centrul de Cercetare Arhitectură Navală (CCAN)
Facultatea de Arhitectură Navală
Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați

E-mail: Această adresă de email este protejată contra spambots. Trebuie să activați JavaScript pentru a o vedea.
Telefon: +40 336 130 230