Optimization of the efficiency of a biomimetic marine propulsor using CFD

Optimización del rendimiento de un propulsor marino y biomimético utilizando CFD

El propósito de este artículo es emplear un procedimiento de CFD (Mecánica de Fluidos Computacional) para optimizar un propulsor marino de inspiración biológica. Este propulsor está basado en un panel ondulante, que imita el movimiento de una aleta de pez, dicho modelo numérico se ha empleado para analizar la hidrodinámica y mejorar el rendimiento, de igual manera la forma de la cola ha sido estudiada como un mecanismo para generar mayores beneficios . Se han analizado tres formas de aleta: rectangular, elíptica y en media luna, os resultados han indicado que la aleta con forma de media luna es la más eficaz.

Introducción

La biomimética, también llamada biomimetismo o biónica, consiste en la imitación de la naturaleza en sistemas creados por el hombre. Un área de la biomimética que recientemente está ganando un nivel de popularidad creciente es la propulsión marina. La natación de los peces es el resultado de millones de años de optimización evolutiva para desarrollar un movimiento muy eficiente. Por esta razón, varios movimientos de los peces están inspirando la tecnología para la propulsión marina. En comparación con una hélice rotativa clásica, un propulsor bioinspirado genera menos turbulencias y crea un chorro eficiente en la dirección del empuje. Una hélice genera más turbulencias y un chorro, que gira en la dirección perpendicular al movimiento, desperdiciando una cantidad considerable de energía.

En los últimos años se han construido varios mecanismos de propulsión marina que emulan la locomoción de los peces. La mayoría de los peces nadan moviendo el cuerpo y/o las aletas caudales. Esto se denomina locomoción BCF e incluye los modos de natación anguiliforme, caranguiforme, thunniforme y ostraciiforme. En el modo anguiliforme, por ejemplo, la ondulación tiene lugar a lo largo de todo el cuerpo. En el modo caranguiforme se observan movimientos similares, pero con las ondulaciones de amplitud creciente hacia la cola.