Contribuir al diseño del sistema de propulsión de los barcos modernos
En los últimos años, la velocidad de los grandes barcos contenedores, los ferrys y los barcos de crucero ha aumentado. Al mismo tiempo, el diseño de los propulsores para estos barcos se ha vuelto más complicado, por lo que los proveedores de la instalación de la propulsión deben cumplir requisitos cada vez más estrictos. A la hora de diseñar propulsores existe una norma general para lograr el nivel más alto posible de rendimiento y mantener el nivel más bajo posible de vibraciones y ruido y, por tanto, de cavitación. El proyecto LEADING EDGE, financiado con fondos comunitarios, trató de elaborar herramientas numéricas para lograr una descripción geométrica exacta del sistema de propulsión y calcular la cavitación en las palas del propulsor. Los resultados de la simulación ayudarán a comprender el origen, la resistencia y la estructura del torbellino de extremo de pala, que es una de las causas principales de las vibraciones y del ruido, en modelos y en escala real. Los investigadores de la Universidad de Tecnología de Chalmers estudiaron tres tipos diferentes de propulsores: un propulsor convencional, de referencia, un propulsor muy sesgado y un propulsor con palas. El primer paso en la dinámica de fluidos computacional (CFD) relativa al modelado de flujos líquidos y elementos finitos (FEM) de los problemas estructurales fue generar un modelo sólido de la geometría de la estructura. La preparación de una rejilla de cálculo divide la geometría que se está analizando en elementos de volumen pequeño. En las simulaciones numéricas de los flujos líquidos se comprobó que la densidad y la calidad de la rejilla era especialmente importante y que la precisión dependía en gran medida del tipo de rejilla utilizada. A menudo existía un equilibrio entre la precisión y el esfuerzo necesario en la elección del tipo óptimo de rejilla y en la generación de la rejilla adecuada. Una de las conclusiones generales extraída de las generaciones de todas las rejillas en el proyecto LEADING EDGE es que una propuesta de múltiples rejillas satisface mejor la necesidad de representar la geometría compleja del propulsor. Se pueden lograr variaciones de forma eficientes con este método, así como soluciones que pueden prestarse a aplicaciones prácticas en las evaluaciones hidrodinámicas automatizadas del diseño de barcos.
