Syroco è un laboratorio tecnico e scientifico che genera innovazione tramite il raggiungimento di obiettivi avveniristici.
Le soluzioni e applicazioni sviluppate da Syroco vogliono mettere nelle condizioni di poter fronteggiare le sfide economiche ed ambientali che le maggiori aziende operanti nel settore dei trasporti e dell’energia possono incontrare.
Primo traguardo per l’azienda è realizzare il nuovo Record Mondiale di Velocità a Vela partendo da un concept innovativo e rivoluzionario: l’aile d’eau sviluppata da Luc Armant, caratterizzata dal perfetto bilanciamento delle forze agenti sul vascello, minimizzando così la necessità di stabilizzazione e progettando ogni particolare in funzione della massima velocità.
L’ambizioso target di 150 km/h, circa 80 nodi, richiede una rivoluzione tecnologica ed ingegneristica rispetto alle tradizionali tecniche di progettazione nel campo delle imbarcazioni a vela, anche se di altissime prestazioni.
La fluidodinamica dell’opera viva, ovvero delle superfici a contatto con l’acqua, è dominata dalla cavitazione: la velocità è talmente elevata che qualsiasi zona caratterizzata da una depressione può far avvenire il passaggio di stato da fase liquida a vapore per l’acqua modificando completamente il funzionamento delle appendici idrodinamiche.
Per far fronte a questo scenario estremo, Cubit e l’Università di Pisa forniscono competenze nella progettazione e risorse di calcolo agendo come partner strategici per esplorare nuovi frontiere della fluidodinamica delle imbarcazioni a vela, forti dell’esperienza maturata nel settore e stimolati dal definire nuovi standard metodologici e acquisire nuovo know-how.
Dall’inizio della collaborazione, nel 2020, gli ingegneri di Cubit e Syroco hanno lavorato fianco a fianco quotidianamente per mettere a punto il setup numerico necessario per ottenere dati affidabili e di qualità tramite le più moderne tecniche CFD, sfruttando un caso di riferimento le cui prestazioni sono note in letteratura.
Le simulazioni numeriche si sono rivelate uno strumento imprescindibile vista anche la difficoltà di replicare le effettive condizioni in cui verrà stabilito il record.
È stato così possibile gettare le basi per una vasta esplorazione delle configurazioni più promettenti sia per quanto riguarda il profilo 2D su cui il foil verrà basato sia per le caratteristiche del foil vero e proprio: complessivamente sono state necessarie 650k ore di calcolo studiando oltre 200 profili e 20 differenti foil.
Al termine di questa prima fase del progetto fluidodinamico il know-how acquisito è stato riversato in una complessa ottimizzazione numerica multidisciplinare ricercando il miglior profilo possibile per le condizioni di utilizzo dal punto di vista prestazionale, considerando contestualmente le caratteristiche strutturali richieste e i limiti tecnologici imposti dal processo produttivo: oltre 3 mesi di calcolo ininterrotto hanno portato a una riduzione del 25% della resistenza sviluppata dalla configurazione di riferimento realizzata con metodi di progettazione classici nel pieno rispetto dei vincoli di robustezza e di realizzabilità.
Questa importante milestone ha consentito anche la realizzazione della prima pubblicazione scientifica frutto della partnership tra Syroco, Cubit e l’Università di Pisa, presentata all’International CAE Conference tenutasi a Vicenza nel Novembre 2021.
Parallelamente all’attività sul foil, grande attenzione è stata riposta sulla progettazione del dispositivo di collegamento tra foil e nacelle caratterizzato dalla fisica complessa del pelo libero dell’acqua.
Per convalidare questa massiccia campagna CFD è stata inoltre condotta una campagna sperimentale da parte dei membri del design team di Syroco e dei consulenti di Cubit presso il tunnel di cavitazione dell’IRENAV di Brest (FR), istituto all’avanguardia nella ricerca fluidodinamica e sui problemi legati alla cavitazione. Al termine di questa campagna è stato possibile realizzare un’accurata analisi di correlazione tra risultati numerici e sperimentali replicando fedelmente le condizioni presenti nella camera di prova.
Alla fine del 2021 le ore di calcolo stimate condotte dalle aziende sul cluster di Cubit sono all’incirca 2.5 milioni, a testimoniare il grande investimento e la notevole complessità del caso in esame.
Tuttavia, la progettazione non è ancora completa e quindi non vediamo l’ora di poter condividere i nuovi grandi traguardi raggiunti.
