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L’obiettivo principale del lavoro è l’analisi della dinamica di una barca a vela in presenza di moto ondoso tramite una simulazione CFD, che permetta di calcolare l’andamento temporale delle forze fluidodinamiche agenti sull’imbarcazione e le sue principali prestazioni.
La procedura, sviluppata nel precedente lavoro di tesi di Mariotti, può essere applicata con successo per tutte le andature delle barche a vela, come quella del presente lavoro: l’andatura di lasco di una imbarcazione di classe Coppa America v5 (2007).
Il moto della barca a vela è stato valutato utilizzando il modello di corpo rigido a sei gradi di libertà 6 DOF Motion. La dinamica del corpo è determinata dalle forze aero-dinamiche agenti sul piano velico, dalle forze idrodinamiche sulla parte immersa dello scafo valutate ad ogni Time Step, e dalle caratteristiche d’inerzia dell’imbarcazione.
Il moto ondoso del mare è implementato con il modello VOF Waves (Volume of Fluid). La dinamica del moto ondoso segue la teoria di Stokes per le onde periodiche approssimata al 5° ordine. Nell’ambito di validità di questa teoria è possibile simulare molteplici condizioni del moto ondoso assegnando l’altezza dell’onda, il suo periodo, la profondità del fondale ed i valori della corrente marina e del vento. Il modello di turbolenza scelto è il k-e standard.
La geometria CAD dell’imbarcazione è realizzata in CATIA V5R19 mentre la mesh di superficie in ANSA 13.0.2. Per l’analisi CFD si è utilizzato Star CCM+ v5.02.009.