Digitally signed by NOMBRE MONTES COTO HORACIO J - NIF 10780395L Reason: Certifico la exactitud e integridad de este documento mientras no sufra cambios Location: Gijón Date: 2009.10.08 20:52:05 +02'00'
•
orac or ac o .
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oto. oto.
José M. Cuetos Megido. c or
erayo ern n ez.
Esc. Superior de Marina Civil
Biblio rafía 1. Jua Ju an-Ga n-Garcia rc ia Aguado, Ag uado, José Jo sé M. de: " Princ ri ncip ipio ioss de teoría del bu ue. Diná in ámica" mi ca",, Universi ni versidad dad de La Coruñ or uña a. 1993. 2. Pérez Gómez, G. y González-Adalid, J.: "Detailed design ". , 1998 .
, ., , . ., , ., r o y ec o Básico del Buque Mercante”. (1997). Fondo Editorial de n g en er a av a . a r .
4. Carlto rlton n , J . S.: " Marin rin e prop prope el lers lers an d p ropu ropull s ion ion " . Butt Bu tte erwor rw orth th Hein Heine emann, mann , 1994
Biblio rafía 1. Jua Ju an-Ga n-Garcia rc ia Aguado, Ag uado, José Jo sé M. de: " Princ ri ncip ipio ioss de teoría del bu ue. Diná in ámica" mi ca",, Universi ni versidad dad de La Coruñ or uña a. 1993. 2. Pérez Gómez, G. y González-Adalid, J.: "Detailed design ". , 1998 .
, ., , . ., , ., r o y ec o Básico del Buque Mercante”. (1997). Fondo Editorial de n g en er a av a . a r .
4. Carlto rlton n , J . S.: " Marin rin e prop prope el lers lers an d p ropu ropull s ion ion " . Butt Bu tte erwor rw orth th Hein Heine emann, mann , 1994
HIDRODINÁMICA DINÁMICA del DINÁMICA del buque: buqu e: Estu stu dio dio de los los m ovim ovimie ient ntos os de éste ste cons consid ide erado rado como como un flotador flo tador some som etido tid o a un conju co njunto nto de d e fuerza fuerzas s u o e as as u er zas p ro u c as es com com p ca o : • Grandes Grandes conoci con ocimientos mientos de hidrod hid rodinámic inámica a • Necesidad Necesidad de compl co mple etarlos con estudio stu dioss experimentales xperimentales en ca c anales nales de experiencias. experienci as. : • Fuerza Fuerzass que qu e se opone opon en: RESISTENCIA n: RESISTENCIA • Fuerzas que favorecen: PRO ROP PULS ULSII N • Comportamiento: GOBIERNO MANIOBRABILIDAD COMPORT COMP ORTA A MIEN MIENTO TO EN LA L A MAR (SEAK (SEAKEEPI EEPING) NG)
HIDRODINÁMICA RESISTENCIA AL AVANCE s un pro ema muy comp e o: • Efectos Viscosos. • Efectos de superficies libres.
o amen e pue e ser resue o por una com nac n: • Métodos Teóricos . • Métodos fonomenológicos. •
.
Debe predecirse la resistencia para seleccionar la planta propulsora.
HIDRODINÁMICA Curva típica Velociad/Potencia
=
T
·
En X’s:
V
en nudos, =
pies.
b
HIDRODINÁMICA Los buques generan olas. Las olas precisan energía.
.
Por tanto OLAS = RESISTENCIA. Ensayos con modelos.
, fricción del fluido?.
, v desconocida para Froude.
– u
Él experimentó con modelos sin olas (tablones de madera).
HIDRODINÁMICA ormac n e
as seg n rou e Olas
Olas Transversales
HIDRODINÁMICA uen e e es s enc a. Sin embargo, la resistencia al avance de un buque es un roblema com le o ue debemos resolver. Para comprender de donde viene, debemos entender primero . Consideremos primero un cuerpo sumergido, después sobre una superficie libre.
HIDRODINÁMICA uo
umerg o
Ejemplos de circulación de fluidos para un cuerpo sumergido (sin olas)
HIDRODINÁMICA
HIDRODINÁMICA
.
Flujo viscoso. Formación de olas. Circulación/Movimiento de vórtices. Cavitación. Flu o de hidroala. Flujo elástico/comprimible.
HIDRODINÁMICA
Ideal, no viscoso o sin fricción, flujo laminar. Líneas aerodinámicas continuas sin fricción en su trayectoria.
gunas ap cac ones:
Formación de olas. Teorema de Bernoulli.
HIDRODINÁMICA
,
.
Las partículas del fluido más cercanas se adhieren a la . Resistencia al corte ofrecida por el movimiento de las partículas en las capas adyacentes. Fluidos Newtonianos. Condición de límite sin deslizamiento. Capa límite.
HIDRODINÁMICA
.
La superficie libre es perturbada por movimientos oscilatorios, dando lugar a la propagación de olas. La energía llevada a cabo por las olas constituye la resistencia por formación de olas. entre olas.
a grave a uega un pape muy mpor an e. Tenemos olas superficiales y subsuperficiales.
HIDRODINÁMICA Se aración de Flu o contornos de un cuerpo.
espu s e a separac n se orman v r ces o remo nos , con movimiento circulatorio y flujo inverso. Es importante a efectos de la resistencia, pero también para la estela y la vibración motivada por la hélice.
HIDRODINÁMICA Circulación/Movimiento del Vórtice Movimiento circulatorio de un fluido sobre su eje en planos . El cuerpo sólido puede circundar al eje, o la cavidad del gas puede entrar en él. Formando un núcleo alrededor del cual tiene lu ar la es iral del movimiento circulatorio.
HIDRODINÁMICA Cavitación Formación de burbujas, vacíos, o cavidades al lado o detrás de un cuerpo moviéndose en un fluido. Ocurre cuando la presión del fluido en un punto del cuerpo se reduce a la presión de vapor del fluido. .
HIDRODINÁMICA uo e
roa a
Combinación de dos o más flujos. El movimiento relativo del cuerpo y el fluido desarrolla fuerzas , dirección de movimiento relativo. control de maniobra y movimientos (se verá más adelante).
HIDRODINÁMICA Flujo El stico Haciendo resión
→
Fenómenos de olas.
Se origina por la elasticidad de fluido. Se generan olas de presión de choque que irradian a altas velocidades desde las fuentes excitadoras. Problemas de sacudidas y vibraciones.
Conclusiones
La resistencia al avance de un buque es debida a diferentes fenómenos de la circulación de fluidos. .
Aún no se han desarrollado métodos teóricos hasta el punto de egar a cons erar que no sean necesar os os ensayos con modelos
RESISTENCIA AL AVANCE Fuentes de Resistencia: Resumen Fricción: v , Es función de la superficie mojada, velocidad y rugosidad del casco.
Predomina en altas velocidades, Es función de las formas del casco de la velocidad Es parte de la “Resistencia Residual”.
Formación de remolinos: Es resultado de la diferencia de presiones, Es parte de la “Resistencia Residual”.
Aire y apéndices: No siempre los buques se diseñan al efecto, Puede ser significante.
RESISTENCIA AL AVANCE Desglose de la Resistencia al Avance Los flujos de diferentes fluidos generan distintos tipos de . Esta descomposición tiene algunas bases físicas sostenibles y se usa s mp emen e porque es conven en e. Estudiar separadamente los componentes más importantes de la resistencia.
.
RESISTENCIA AL AVANCE Desglose de la Resistencia al Avance Resistencia al Avance. Es el conjunto de fuerzas que se oponen al avance del buque cuando éste se está moviendo. Básicamente, son de tres tipos: RESISTENCIAS DEBIDAS AL AIRE RESISTENCIAS ACCIDENTALES
