Alessandro Mariotti, Giovanni Lombardi, Marco Maganzi
2010
Cubit, Università di Pisa
Abstract
Advanced CFD techniques make it possible to investigate the complex interaction between aerodynamics, hydrodynamics, and rigid-body motion in sailing yachts operating in realistic sea conditions. Free-motion simulations that couple unsteady multiphase flow models with six-degree-of-freedom dynamics enable the evaluation of yacht performance in up-wind sailing under rough sea states. This integrated approach combines turbulence modeling, volume-of-fluid wave representation, and dynamic mesh handling to capture both sail aerodynamics and hull–wave interactions. The methodology allows detailed analysis of boat motions, thrust generation, hydrodynamic loads, and their correlations with velocity, heel, and pitch, providing insight into off-design behavior that cannot be obtained from simplified or steady configurations. Although computationally demanding, such simulations offer a powerful tool to support yacht design and performance assessment, improving the understanding of real operating conditions and enabling more informed engineering choices in high-performance sailing applications.
Authors: G. Lombardi, M. Maganzi, A. Mariotti
Conference/Journal: STAR European Conference, London, 2010
Enrico Cardile, Ferdinando Cannizzo, Giovanni Lombardi, Marco Maganzi
2010
Cubit, Ferrari, Università di Pisa
Abstract
Un'analisi aerodinamica che consideri gli effetti di tutti i parametri potrebbe sembrare difficile. Nell'analisi tramite ottimizzazione numerica un codice aerodinamico è accoppiato ad una routine di ottimizzazione per gestire automaticamente i valori delle variabili di progetto, con l'obiettivo di minimizzare una funzione obiettivo assegnata. Questo approccio è estremamente flessibile ed in grado di rispondere ad esigenze multidisciplinari.
Il progetto ha dimostrato l'applicabilità delle procedure di ottimizzazione nel contesto del settore automobilistico, utilizzando un codice CFD per l'aerodinamica. L'integrazione dell'ottimizzazione aerodinamica in fase di progettazione permette ai progettisti di interagire velocemente con gli altri gruppi. Diventa possibile cercare soluzioni che garantiscano le prestazioni cercate, che non influenzino negativamente lo stile dell'auto, e che al contempo diano un elevato grado di efficienza e sicurezza.
Enrico Cardile, Ferdinando Cannizzo, Giovanni Lombardi, Marco Maganzi
2010
Cubit, Ferrari, Università di Pisa
Abstract
Il comfort termico in abitacolo rappresenta un aspetto sempre più rilevante nella progettazione automobilistica ad alte prestazioni, risultando dall'interazione complessa tra fenomeni termo-fluidodinamici e percezioni fisiologiche soggettive.
Viene presentata una procedura integrata per la valutazione del comfort termico basata su simulazioni CFD, finalizzata alla definizione di indici quantitativi rappresentativi delle condizioni ambientali interne al veicolo. L'approccio combina l'analisi del campo di velocità, temperatura, umidità e irraggiamento con modelli di bilancio termico del corpo umano, introducendo un indice globale di comfort ottenuto dalla ponderazione di contributi locali legati a equilibrio termico, raffiche, gradienti verticali e laterali di temperatura.
Le simulazioni includono flussi freddi e caldi, meccanismi di conduzione, convezione e irraggiamento solare, su geometrie realistiche di abitacolo. La procedura è validata mediante prove sperimentali in galleria climatica e test soggettivi, mostrando una buona correlazione tra risultati numerici e dati sperimentali.
David Nuri, Ferdinando Cannizzo, Giovanni Lombardi
2010
Cubit, Ferrari, Università di Pisa
Abstract
The rear diffuser represents an important tool to increase the vertical load of a high-performance car. In order to improve its effectiveness, a solution based on flow blowing is considered. Different geometrical scheme of the blowing were considered. To make a corrected comparison between the different solutions, an optimisation procedure were applied to each geometrical scheme. Coarse tetrahedral grids are used during the optimisation process, while a final verification with a very refined grid is presented to validate the results. More than 2500 different configurations are analysed, spending one month on a 16 nodes linux cluster. Final results show that important increase in the down-force, without drag penalization, can be obtained by using flow-blowing devices.
Authors: Giovanni Lombardi, Nuri David, Ferdinando Cannizzo, Enrico Cardile
Conference/Journal: 8th MIRA International Vehicle Aerodynamics Conference, Oxford (GB)
