Optimización de Formas de Propulsores Navales Utilizando OpenFOAM

Abstract

Para optimizar el rendimiento de hélices (propulsores navales) prediseñadas se puede hacer uso de técnicas de modelado computacional que comprendan la generación geométrica de las mismas, su mallado y cálculo de coeficientes de tiro y cupla, conjuntamente con algoritmos de optimización. En este trabajo se modela una hélice perteneciente a la serie B (serie de Troost) publicadas por el canal de Wageningen, sobre la cual se realizan variaciones de parámetros geométricos. Se utiliza la plataforma GNU Salome (https://www.salome-platform.org) como entorno de trabajo para generar la geometría, vía scripts en lenguaje Python, y el mallador blockMesh perteneciente al paquete de código abierto OpenFOAM. Para resolver el flujo, se usa el método de volúmenes finitos a través del solver pimpleFoam (perteneciente a OpenFOAM) para realizar las simulaciones, mientras que para la optimización se implementa el método de Nelder-Mead para optimización sin restricciones, a través de la biblioteca SciPy. Como resultado se obtienen geometrías realistas que brindan mejores rendimientos propulsivos que las originales.