帆船船船船船船船船の流体力学的解析

[SAIRUS]

salve, sono nuovo del forum e come tanti mi sono iscritto per tentare di risolvere un problema di non facile risoluzione.
sono un laureando in ingegneria meccanica con il pallino della nautica, e percio' sto facendo una tesi che riguarda lo studio di carene di barche a vela mediante analisi fluidodinamiche. sto utilizzando gambit 2.3.16 e fluent 6.3 ed ho gia' ottenuto dei risultati con riferimento alla sola opera viva ( analisi ad una fase), con mesh tetraedrica, valutando quindi le sole forze viscose prodotte dalla deriva di cui mi sto occupando durante l'avanzamento a 5m/s.
fatto questo ho voluto continuare il mio studio col fine di ottenere un'analisi con formazione ondosa (multiphase) e quindi valutare nel complesso la resistenza all'avanzamento del mio sistema. l'imbarcazione di cui mi occupo, ha parte della poppa che si sviluppa fuori dall'acqua, come nelle moderne barche a vela di coppa america, e questo comporta , dal mio punto di vista, l'impossibilita di costituire un dominio con due sottovolumi, al fine di definire l'aria e l'acqua, staccati tra loro sulla linea di galleggiamento, perche' procedendo cosi' ottengo degli elementi molto distorti nella zona di poppa che sta a cavallo tra l'aria e l'acqua. per questo motivo ho scelto di costituire un dominio unico splittando la parete della barca sulla linea di galleggiamento come eseguito nell'ultimo tutorial di gambit 2.3.16, e come in quest'ultimo, meshando con elementi prismatici sulla parete della barca e tetraedrici nel resto del dominio, ma cosi' facendo in fase d'analisi non ho ottenuto risultati.
ho fatto innumerevoli prove sia in gambit al fine di migliorare il piu' possibile la mesh, sia in fluent cercando di cambiare modello di turbolenza condizioni al contorno, urf, ecc. ecc. qualcuno di voi saprebbe aiutarmi non so piu' che fare!!!!

 

[Onda]

devi fare un'analisi con il metodo del vof. volume of fraction.
non devi avere due domini separati ma semplicemente definire al contorno la densità dell'acqua come pari a 1 sotto il pelo libero e pari a 0 sopra il pelo.
sembra complicato ma se ti leggi lepubblicazioni di azcueta ti fai le idee più chiare.

http://www.cape-horn-eng.com/publications.html

onda

 

[Drag]

devi fare un'analisi con il metodo del vof. volume of fraction.
non devi avere due domini separati ma semplicemente definire al contorno la densità dell'acqua come pari a 1 sotto il pelo libero e pari a 0 sopra il pelo.
sembra complicato ma se ti leggi lepubblicazioni di azcueta ti fai le idee più chiare.

http://www.cape-horn-eng.com/publications.html

onda

molto interessante onda,
spero che un giorno anche floworks possa fare analisi bifase e pelo libero.
una domanda, ti occupi anche di cfd?
un saluto

 

[Onda]

ciao drag.
lavoro nel settore e ho fatto in passato parecchie simulazioni di carene e appendici con il metodo del vof, per determinare resistenza di carena, formazione ondosa, assetto della carena in funzione della velocità ecc.
ovviamente nulla di così complesso di quanto mostrato nel link citato. tutte analisi statiche senza moto ondoso, carena dritta con unici parametri dislocamento e assetto longitudinale.

 

[SAIRUS]

grazie onda, finalmente dopo 3 mesi una risposta veramente utile anche se per fortuna ho gia' risolto il mio problema. immagino che avrai gia' eseguito questo tipo di analisi anche perche' altrimenti non ne sapresti minimamente parlare. se le hai gia trattate approfonditamente mi piacerebbe parlare con te a proposito di analisi vof unsteady. a presto e grazie ancora sairus

 

[Onda]

ho fatto svariate analisi con il metodo del vof ma mai unsteady. comunque se ti posso aiutare benvenga.
onda

 

[SpyLee]

ciao a tutti, sono nuovo del forum e in generale del mondo della vela, alla quale xò sto iniziando ad avvicinarmi. vorrei chidervi se sapete consigliarmi un software per l'analisi fluidodinamica di vele e scafo
vi ringrazio anticipatamente

 

[SAIRUS]

icem, gambit come pre-processing, fluent per eseguire le analisi.
in bocca al lupo

 

[SAIRUS]

che meshatore hai utilizzato per eseguire analisi vof?

 

[SpyLee]

ho avuto a che fare con hypermesh

grazie sairus

 

[SAIRUS]

onda con che meshatore hai eseguito analisi vof?

 

[Onda]

le analisi con cfx.
le mesh con icem o con il meshatore di ansys.

 

[SAIRUS]

scusa onda ma a seguito di un'analisi vof come valutavi se i risultati ottenuti erano verosimili? io ho valutato la resistenza all'avanzamento dell'imbarcazione del mio messaggio iniziale, ora vorrei confrontare i dati ottenuti con fluent con qualche modello che approssima bene la resistenza all'avanzamento. che modello mi consigli? ho gia' verificato la compatibilita' dei risultati con la formula di froude. dei modelli di maxsurf qual è il piu' attendibile? delle serie di delft che ne pensi?

 

[Onda]

ho fatto dei confronti con analisi effettuate con altri software da altri ingegneri con un riscontro di +-3% sulla resistenza oltre a dei riscontri rispetto a delle prove in vasca.

per quello che ricordo dei modelli di previsione di maxsurf o meglio di hullspeed il modulo di previsione di maxsurf, questi non sono intercambiabili, in quanto ognuno si riferisce ad un particolare tipo di carena.

per quanto riguarda le carena di barca a vela, il modulo di previsione di hullspeed si rifà alle serie di delft e quindi è valido fintanto che la carena analizzata rientra nel range delle carene sistematiche studiate a delft.

la differenza da un metodo di previsione di resistenza come quello di maxsurf e un cfd è che il sistema di maxsurf non fa altro che interpolare i dati caratteristici dell'imbarcazione rispetto ai valori misurati in vasca mentre il cfd risolve completamente il fluido intorno all'imbarcazione e determina la formazione ondosa e la resistenza viscosa.
ne segue che i modelli di previsione sono validi solo per imbarcazioni che si trovano all'interno dei parametri studiati e che non hanno particolari appendici idrodinamiche o forzature che modificano il flusso in modo anomalo.

il cfd, se correttamente eseguito, è potenzialmente valido per ogni forma di carena. ovviamente, in funzione della mesh e del modello di turbulenza si ottengono dei risultati +- attendibili.
dal mio punto di vista, il cfd è utile più che a ottenere un numero assoluto di resistenza, a studiare la variazione del moto ondoso, dell'assetto e della resistenza alla variazione della forma della carena. il valore di resistenza assoluto è purtroppo influenzato dalla mesh e dal modello di turbolenza utilizzato e dal valore di y+ su tutta la carena. utilizzare delle mesh così fitte da avere dei risultati veramente precisi porta a dei tempi di computazione e a dei modelli difficilmente affrontabili con delle macchine normali anche se 64 bit e spinge verso l'utilizzo di cluster di computer.

 

[SAIRUS]

tutto cio di cui mi hai parlato e da oltre un anno che lo studio ed ho eseguito oltre 300 simulazioni prima di arrivare a qualcosa di apparentemente serio. ne vorrei parlare con te in maniera piu' riservata come si puo' fare?

 

[marta1975]

salve a tutti sono nuovo del forum e scrivo qui con la speranza che qualcuno mi possa aiutare alla comprensione di alcune cose.
ho visto che esistono diversi software per la progettazione di scafi ma pian pianino ho incominciato a realizzare che la realizzazione di un buon scafo era cosa di una complessita poco contenibile perlomeno da me...
sono comunque molto curioso sull importanza di tutti gli elementi piu di rilievo per la progettazione andando per graduatoria e partendo dall idea molto spartana della costruzione di uno yacht a vela 34-35 metri (scusate anche la terminologia pernulla tecnica cosi mi faccio meglio percepire) la mia conoscenza istruzione pressapoco nulla troppe nozioni in pochissimo tempo=una gran confusione non so se qui ci sono degli appassionati esperti progettisti neolaureati che possano in qualche forma farmi chiarire le idee sarebbe bello poter disegnare uno yacht che abbia le caratteristiche gia descritte ovvero 34-35 metri e sia un imbarcazione molto equilibrata cercando l affascinante sfida di fondere nel rispetto dei medesimi valori qualita marine estetica evoluzione e tanti altri questa è al momento la mia percezione riguardo la vela. le domande che vorrei poter porre sono infinite ne faro qualcuna a caso che mi viene ora ... per calcoli di fluidodinamica servono computer molto potenti o basta il mio asus discreto portatile quali sono le relazioni di misurazione piu importanti da considerare c è uno schema congeniale sull evoluzione del progetto e quali sono i suoi gradi quali sono le considerazioni piu importanti che potrebbero sfuggire ad un comun senso. un po odio le pagine di presentazione o di aiuto perche non sai mai quello che hai detto. insomma un progetto alla fine sara solo un foglio di carta perche deve essere impossibile ...comunque se qualcuno volesse rispondere per chiarire o per ammonire glie ne sarò comunque grato.
a presto!!!!!!