Sommario
Lo scopo del presente elaborato di tesi è lo sviluppo di un modello CFD per esaminare il fenomeno della cavitazione su un profilo idrodinamico al fine di valutarne gli effetti sulle prestazioni di un catamarano da competizione.
Il modello CFD viene sviluppato tramite il software Star-CCM+® che descrive il rateo di accrescimento della bolla di cavitazione mediante una forma semplificata dell’equazione di
Rayleigh-Plesset e risolve le equazioni di Navier-Stokes mediate alla Reynolds (RANS),
permettendo di studiare il flusso e calcolare le azioni fluidodinamiche.
Per valutare gli effetti della cavitazione sulle prestazioni di un catamarano da competizione viene adoperato un programma VPP (Velocity Prediction Program), sviluppato in precedenti lavori di tesi in ambiente Matlab®, al quale vengono apportate delle modifiche.
Viene implementata una funzione attraverso la quale si possano calcolare i coefficienti delle forze della deriva, che verranno poi inseriti nelle equazioni di equilibrio, tenendo conto del fenomeno della cavitazione.
Dato che il regolamento dell’America’s Cup 2017 prevede la possibilità di ruotare sia il timone che la deriva attorno all’asse di beccheggio vengono introdotti due parametri rappresentanti le rotazioni, i cui valori sono compresi all’interno di un intervallo fissato dal regolamento. Viene, quindi, effettuata un’ottimizzazione della configurazione al variare di questi parametri e i valori ottenuti vengono inseriti all’interno del VPP, ottenendo informazioni sulle velocità, sulle forze e sull’effetto dell’introduzione di questi parametri.
Tutte le implementazioni effettuate nel VPP sono inserite nell’interfaccia grafica per consentire una gestione più rapida degli input.
