A SIMULTANEOUS ENGINEERING APPROACH TO THE YACHT DESIGN

The authors describe the approach applied to the design and manufacturing of a 15” dinghy which will challenge other similar sailing boats in fleet regattas. The Simultaneous Engineering approach appears to be the most powerful instrument since it permits to keep under control many variables simultaneously and then to reduce the Time To Market. Starting from regatta rules and limitations, the hull shape has been chosen and then modelled with a parametric CAD software. Such a model has been managed in order to be suitable for both FEM (Finite Element Method) and CFD (Computational Fluid Dynamics) analyses.

STUDIO FLUIDODINAMICO DI OTTIMIZZAZIONE DI FORMA IN CAMPO AUTOMOBILISTICO E NAVALE, CON IMPLEMENTAZIONE DEI CODICI CFD NEI SOFTWARE VPP

ANALISI CFD DELLE PRESTAZIONI DI UN CATAMARANO CON SCAFI ASIMMETRICI DOTATO DI SOSTENTAMENTO IDRODINAMICO

Nel presente lavoro è proposto uno studio di ottimizzazione su di un catamarano a scafi asimmetrici con murate piane esterne, grazie al progetto di due alettoni posizionati trasversalmente alla direzione del moto al di sotto del piano di galleggiamento ai quali è affidato il sostentamento idrodinamico dell’intero catamarano. L’obiettivo finale dello studio è quello di ridurre la resistenza totale all’avanzamento del catamarano dopo aver progettato in maniera opportuna le due appendici alari. Le analisi CFD, sia del catamarano senza alettoni che del catamarano con agli alettoni, hanno dato la possibilità di operare un confronto tra i due catamarani evidenziando un beneficio del 38% in termin…

DETERMINAZIONE DEI COEFFICIENTI AERODINAMICI DI UN VEICOLO DA TURISMO MEDIANTE ANALISI CFD

In questo lavoro ci si propone di determinare il coefficiente di penetrazione aerodinamica della carrozzeria di un veicolo da turismo mediante analisi CFD e di migliorarlo, modificandone la geometria senza stravolgerne la natura di fondo, e continuando a garantire un adeguato livello di sicurezza per i passeggeri e per i pedoni. Tale progetto nasce dunque, con l’obiettivo di studiare e limitare, dove possibile, le perdite dovute alla resistenza aerodinamica a cui è soggetto un veicolo. L’analisi fluidodinamica del veicolo in questione, la FIAT Bravo, nella sua seconda serie del 2007, è stata effettuata mediante un calcolo bidimensionale sul profilo della sezione di simmetria. Le caratterist…

RILIEVO FOTOGRAMMETRICO E ANALISI CFD DI COPPIE GENOA RANDA E CONFRONTO TRA FLYING SHAPE E DESIGN SHAPE

Le vele di una imbarcazione sono sottoposte a grandi spostamenti a causa della loro natura altamente flessibile, per tale motivo, la forma che assumono quando sono sottoposte alla forza del vento è differente da quella di progetto stabilita dal velaio. Nel lavoro gli autori propongono un metodo basato sull’utilizzo della tecnica fotogrammetrica per il rilievo in navigazione di vele in vera grandezza. L’utilizzo di tecniche ottiche di Reverse Engineering consente, infatti, la ricostruzione tridimensionale del modello dell’intera vela. Vengono costruiti i modelli CAD delle vele di un’imbarcazione di classe Meteor in condizioni di navigazione (flying shape) e in condizioni di progetto (design …

Wind tunnel testing, numerical analyses and shape optimization of a vertical axis wind turbine

In this work the aerodynamic efficiency of a small commercial vertical axis wind turbine is investigated experimentally and numerically. The turbine is a Darrieus type with three vertical airfoil blades having helical twist of 78 degrees, height 1.45m and diameter of 1.45m. The airfoils have a chord of 222 mm and a thickness of 35 mm. The experimental studies were made in a wind tunnel where a hot-wire anemometer was used to measure the wind speed. The power curves of the turbine were extracted using a generator connected with an inverter able to vary the resistant moment applied to the turbine and to measure its resulting angular speed. The energy produced by the turbine itself at various …

Progettazione e Confronto di Barche a Vela Mediante Analisi CFD

Le simulazioni fluidodinamiche computazionali (CFD) forniscono uno strumento particolarmente utile alla valutazione delle caratteristiche di barche a vela. La possibilità di studiare differenti carene e piani velici, ha permesso di mettere a punto geometrie che senza l’ausilio di queste tecniche innovative sarebbero apparse difficilmente raggiungibili. Nel presente lavoro sono state messe a confronto due barche a vela progettate e costruite per partecipare alle regate di Mille e una Vela per l’Università – manifestazione didattico/sportiva organizzata dall’Università Roma Tre.

FLUID MECHANICS ANALYSIS OF A SAILBOAT MAST

This study aims to analyze different configurations of mast-sail coupling of a boat with single sail and wishbone rig to vary the shape of the cross-section of the mast that is to assess the influence of the mast on the performance of the sail. The analysis is performed with four several shapes of the mast cross section and several angles of attack to the wind. The numerical simulations on different geometries show an improvement by using a wing shape for the mast rotated in the direction of the wind, in all the corners. This solution allows to rotate rigidly the system mast-boom-sail in order to maintain the same angle of incidence and maximize the efficiency of the sail. The efficiency in…

Combined heat and power generation with a HCPV system at 2000 suns

In the framework of the FAE “Fotovoltaico ad Alta Efficienza” (“High Efficiency Photovoltaic”) Research Project funded by the Sicilian Region under the program PO FESR Sicilia 2007/2013 4.1.1.1, we have developed an innovative solar CHP system for the combined production of heat and power at the high concentration level of 2000 suns [1]. This work shows the experimental results obtained on FAE-HCPV modules and analyses the behaviour of the system. The solar radiation is concentrated on commercial InGaP/InGaAs/Ge triple-junction solar cells designed for intensive work. The primary optics is a rectangular off-axis parabolic mirror (with a size of 46x46 = 2116 cm2 in a projection normal to the…