Abstract:
El sensor de velocidad es un equipo electromagnético instalado sobre el casco de
un vehículo marino que permite estimar su ubicación a partir de la medición de su
velocidad relativa con el agua. Para obtener una medición confiable, este sensor debe
colocarse en el casco en sectores donde el flujo de agua no presente turbulencia, vórtices
o formación de burbujas. En este proyecto se propone un proceso CFD para establecer
el lugar de instalación sobre el casco del submarino DARPA SUBOFF-5470, mediante
simulaciones numéricas utilizando OpenFOAM.
Las simulaciones numéricas se desarrollan en tres pasos fundamentales: el preprocesamiento,
procesamiento y pos-procesamiento. En este proyecto, primero se
cuantificó la incertidumbre del modelo numérico considerando varias configuraciones
mediante el procedimiento de Verificación y Validación siguiendo las recomendaciones
de la ITTC. Con la malla validada se procedió a realizar las simulaciones numéricas del
submarino navegando en varias condiciones de profundidad (H/D) y diferentes
velocidades (números de Froude).
Además, se determinó que las configuraciones usadas en las simulaciones
numéricas tienen una incertidumbre menor al 10%, considerándolas aceptables para
aplicaciones de ingeniería. Las predicciones de resistencia total obtenida para todas las
condiciones consideradas presentaron valores similares a los experimentales, con
diferencias entre 2% hasta el 15%. Finalmente, se identificó el área adecuada para la
instalación de los sensores de velocidad, combinando la información obtenida de las
distribuciones de presión dinámica, esfuerzo en la pared, razón Vflow/Vsub, las líneas
de corriente, el criterio lambda-2 y Q
