Estudi fluidodinàmic d'aletes de windsurf de velocitat mitjançant comsol multiphysics

Abstract

L’objectiu d’aquest projecte final de carrera és el disseny d’aletes enfocades a les proves de velocitat de vela en la modalitat de windsurf. Mitjançant el programa d’elements finits, COMSOL Multiphysics, es realitzarà un estudi fluidodinàmic comparatiu entre 8 aletes dissenyades amb la finalitat d’obtenir-ne les 2 aletes de millor rendiment hidrodinàmic. La primera part d’aquesta memòria està enfocada al funcionament de la dinàmica de fluids computacional, on es fa una introducció a la interpretació física de les equacions bàsiques que governen el comportament d’un flux, així com els diferents mètodes de discretització, en base a entendre els fonaments dels mètodes numèrics de resolució. En la segona part, centrada en el disseny de les aletes, es defineixen les condicions de treball, i es crea una base de dades experimentals formada per més de 700 perfils alars, amb la finalitat d’obtenir-ne els 2 perfils més sustentadors i eficients. Seguidament es conformen les 8 aletes que seran simulades en l’entorn del COMSOL Multiphysics, partint de les geometries dels 2 perfils prèviament seleccionats, i 4 formes en planta, tenint en compte paràmetres de disseny i les aletes presents en el windsurf de velocitat. De les simulacions 3D s’obtenen els paràmetres per valorar el rendiment hidrodinàmic de les aletes, així com les sol•licitacions necessàries per fer un anàlisi estructural, i el balanç de forces hidrodinàmiques i aerodinàmiques en l’embarcació.