Simulació del flux aerondinàmic en un kite-surf

Abstract

Kitesurf is an extreme sport of sliding over the water in which the wind propels a traction kite attached to your body in order that you navigate in a surfboard over the waves or perform different maneuvers to 'fly'. The importance of this sport falls in the kite because it is what allows performing the jumps. Specifying a bit more, everything will depend on the kite's aerodynamics because turbulence is created in the intrados and those are unfavorable for the kitesurfer when he kitesurfs. This project is focused on solving the problem of the creation of the turbulences in the intrados trying to avoid them or remove them. Several modifications to the kite geometry are proposed, to reduce turbulence generation. Kite aerodynamics is modelled by using the Ansys-Fluent software suite. All the models were analyzed at different angles of attack and it was observed when the kites enter in stall. The lift, drag and momentum coefficients are also computed. The proposed design modifications improve the kite performance. The improved models have higher lift coefficients, lower drag coefficients and higher momentum coefficients and it was also seen that the stall is delayed and less turbulences are generated.

El kitesurf és un esport extrem de lliscament per sobre l’aigua en el que el vent propulsa un cometa de tracció unit al teu cos, perquè naveguis en una taula per sobre de les ones o realitzis maniobres per poder ‘volar’. La importància d’aquest esport recau sobre el cometa ja que és el que permet fer els salts. Concretant una mica més, tot depèn de l’aerodinàmica del cometa ja que es creen turbulències al intradós desfavorables pel ‘kitesurfer’ quan practica aquest esport. Aquest treball s’enfoca a resoldre el problema de la creació de turbulències al intradós intentant evitar-les o eliminar-les. Es proposen diverses solucions per modificar la geometria del kite de forma que es redueixin les turbulències generades a l’intradós. L’aerodinàmica del kite s’ha modelat emprant el programa Ansys-Fluent. S’han analitzat tots els models per a diferents angles d’atac i s’ha observat quan entra en pèrdua cada model així com els coeficients de sustentació, de fricció i de moment. Amb les modificacions de disseny proposades s’ha observat que els coeficients de sustentació son més elevats, els de fricció menors i els de moment majors i també que triga més a entrar en pèrdua i es redueixen considerablement les turbulències.