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    Automatic CFD analysis of planing hulls by means of a new web-based application: Usage, experimental data comparison and opportunities

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    Computational fluid dynamics (CFD) modelling is a powerful tool to analyze complex hydrodynamics problems like flow around bluff bodies and their interactions including flow separation and reattachments where analytical formulas are not applicable nor reliable. Nevertheless, a relevant limitation on the systematic adoption of automated CFD workflows for a given typology of problems is still present. In this work, the results of an automatic and web-based application, named LincoSim, specifically designed to perform automatic CFD modelling of planing hulls are presented. The tool uses only open-source software and deploys High Performances Computing infrastructures to take advantage of well-established yet innovative technological bricks. A detailed comparison for planing hull hydrodynamics analyses is performed in an “automated fashion” on a systematic series of four planing hulls previously studied experimentally over a wide range of Froude numbers. The numerical outcomes and the systematic series trends of total resistance, sinkage, dynamic trim, and wetted surface area are compared with the measured experimental results. This paper shows that today CFD automated workflows can be used to study planing hull hydrodynamics highlighting the fact that several innovative aspects involved in LincoSim could have a strong impact on the way CFD tools are adopted in modern marine industrial design

    Ottimizzazione di forma e codici CFD RANS: una strategia adjoint-based per applicazioni automobilistiche

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    Oggi, grazie al sempre più forte consolidamento dell’applicazione di metodologie di fluidodinamica computazionale (CFD) nella pratica industriale, l’ottimizzazione di forma per problemi aerodinamici sta diventando di primario interesse non solo per grandi aziende ma anche per piccole medie imprese interessate ad innovare i propri prodotti. I limiti all’utilizzo di tecniche di ottimizzazione basate su calcoli e modelli CFD RANS permangono principalmente a causa dei costi computazionali legati alla cardinalità delle analisi da effettuare, decine e anche centinaia in base al numero di variazioni permesse ai parametri, per mappare correttamente la sensitività del modello alle variazioni delle grandezze geometriche in gioco. In questo contesto l’approccio cosiddetto ‘aggiunto’, facente parte della famiglia degli algoritmi di ottimizzazione ‘gradient-based’, rappresenta una alternativa interessante. Infatti questo metodo identifica la deformazione necessaria a generare la variazione maggiore della funzione obiettivo al costo di risolvere un solo problema aggiuntivo, legato al calcolo delle derivate della funzione da ottimizzare. La cardinalità dei calcoli CFD RANS necessari per ottimizzare la forma di un oggetto in relazione ad un obiettivo risulta nella sostanza immutata. L’articolo descrive un flusso di lavoro, sviluppato all’interno di una collaborazione tra CINECA e il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano, per verificare il successo di questa procedura per la riduzione della resistenza aerodinamica di un modello realistico di autovettura
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