Automatización de Generación de Mallas para la Optimización de Propulsores Navales

Abstract

Las técnicas de modelado computacional son herramientas que hacen posible la introducción a bajo costo de mejoras para optimizar el desempeño de propulsores navales en condiciones realistas de servicio. Debido a que deben ser adaptados a cada embarcación, existe la necesidad de automatizar los modelos CAD de los impulsores y su mallado posterior para los cálculos CFD involucrados en cada lazo de optimización. En este trabajo se elige la plataforma GNU Salome (https://www.salome-platform.org) como entorno de trabajo y se desarrolla código en lenguaje Python para automatizar la reconstrucción geométrica y el mallado asociado al dominio de fluido que envuelve a cada variante de impulsor. Las series que se utilizan son las publicadas por elcanal de Wageningen: Serie B (o serie de Troost) y Serie Ka (serie Kaplan). Como resultado de los mismos, se obtienen mallas de elementos finitos realizadas paramétricamente para ambas series y se varían diversos parámetros geométricos ilustrando la robustez de los códigos desarrollados en una amplia gama de alternativas de diseño.

Nowadays, computer modelling techniques are allowing the introduction of relevant improvements to optimise naval propellers behaviour lowering the costs involved. Given that the propellers must be adapted to each particular vessel, the need of CAD propellers model automatisation and further meshing for CFD calculation arises. In the present work the GNU+Linux Salome Platform was chosen as a working environment. Python language scripting code is developed to automatise the geometric model and meshing, associated to the fluid domain enclosing each propeller variant. The propellers series that are used were published by the Wageningen Canal: B series (or Troost series) and Ka series (Kaplan series). As a result, parametrically generated finite element meshes are obtained for both series and for different geometric parameters, showing the robustness of the code developed for a wide range of design alternatives.