FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE

La CFD (Computational Fluid Dynamics) sta assumendo un ruolo primario nell'ambito della progettazione fluidodinamica.
Tali analisi permettono una parziale sostituzione di prove sperimentali in laboratorio ed in galleria del vento, permettendo inoltre una più profonda comprensione dei fenomeni che caratterizzano i deflussi, che il più delle volte sono complicati da strutture turbolente, separazioni di strati limite, da interfacce tra fasi e fluidi differenti (ad esempio il pelo libero dell'acqua nel caso di simulazione di superfici libere) e, non da ultimi, fenomeni di scambio termico, anche per reazioni chimiche, quali la combustione.

L'utilità principale della CFD consiste nel suo proficuo utilizzo nella fase di valutazione critica tra diverse configurazioni alternative. In tale ambito la CFD permette una valutazione quantitativa delle differenze tra le possibili scelte, orientando i progettisti verso la configurazione più performante.

 

APPLICAZIONI NAVALI

L’utilizzo di metodi numerici (Computational Fluid Dynamics - CFD) come supporto alla progettazione idrodinamica ha avuto un incremento notevole negli ultimi anni.
Nella nautica di imbarcazioni a vela i metodi numerici sono impiegati nell’ambito di progetti avanzati, quali la Coppa America e i maxi yacht da regata, ma risultano utili anche qualora si vogliano perseguire risultati di ottimizzazione di carena, e di riduzione del moto ondoso per barche di qualsiasi tipo.

I metodi numerici CFD permettono, analogamente alla prova in vasca, la determinazione delle resistenze dovute a forze viscose e a forze d’onda di un modello in navigazione.

 

La simulazione CFD consente:
• il calcolo delle forze e resistenze globali e locali di un’imbarcazione in navigazione
• la determinazione della formazione ondosa generata da una barca in navigazione (anche in presenza di flussi confinati come un canale).

Rispetto ai metodi di prova tradizionali, uno studio effettuato con i metodi CFD permette al progettista di verificare le scelte progettuali con costi e tempi estremamente contenuti, se paragonati a quelli necessari per effettuare una campagna di prove in vasca navale.

LEM3 propone servizi d'assistenza alla progettazione CFD. Gli strumenti a disposizione sono dei mesher con capacità di importare dai più noti software di modellazione, e capaci di dialogare con codici di simulazione all'avanguardia.

I software di simulazione, di provata affidabilità, consentono la simulazione di flussi incomprimibili, comprimibili, aviscosi, laminari o turbolenti e di trattare il trasporto di più specie chimiche anche reagenti tra loro.