Estimación de la velocidad del buque en aguas tranquilas a partir de ensayos con modelos, y análisis de pruebas

Abstract

Se pretende estudiar los factores que afectan a la previsión de velocidad del buque en aguas tranquilas mediante la realización de ensayos con modelos. Como consecuencia de este estudio se propondrá un sistema para obtener los datos experimentales adecuados y un método para extrapolar estos resultados al buque. El Trabajo se completa con un procedimiento de análisis de pruebas consecuente con el método de extrapolación citado. Un mejor conocimiento de este problema permitirá estimar con más aproximación la velocidad del buque en pruebas y el punto de funcionamiento del propulsor. E inversamente, para una velocidad deseada será posible calcular con mayor precisión la potencia e instalar en el buque y proyectar hélices de funcionamiento más ajustado. La mayoría de los canales de experimentación han venido estimando la potencia y las revoluciones del buque en pruebas por extrapolación directa de los resultados de autopropulsión con el modelo, teniendo en cuenta el efecto de escala en la resistencia de remolques. Este efecto se corrige remolcando parcialmente el modelo con la fuerza adecuada a cada velocidad (deducción de fricción) durante el ensayo de autopropulsión. Pero como el efecto de escala existe no solo en la resistencia al avance de la carena, sino también en el funcionamiento del propulsor y en los coeficientes de estela y succión, difícilmente coincidirán las curvas de potencia en el eje y revoluciones del modela y del buque. En consecuencia, cada canal aplica un coeficiente global de corrección a la potencia y otro a las revoluciones, según su propia experiencia. Estos coeficientes dependen de tantas variables que resulta imposible encontrar una ley aceptable par aplicar a un buque determinado a menos que se apliquen resultados de experiencias anteriores con otros buques similares en formas, proporciones, potencia, etc. Pero no es este el único inconveniente, como veremos. El proyecto del propulsor o propulsores óptimos requiere conocer cada uno de los coeficientes de propulsión reales del buque, cuyos valores no se pueden llegar a deducir utilizando los citados coeficientes de corrección globales. Por lo cual es preciso echar mano de los coeficientes de propulsión deducidos experimentalmente con modelos, es decir, sin tener en cuenta el efecto de escala. Esto puede dar lugar a sensibles errores principalmente en buques de una hélice en donde el efecto de la viscosidad es muy importante. Con este trabajo nos proponemos analizar uno a uno los factores que intervienen en la propulsión del buque, estudiando el efecto de escala en cada uno de ellos con el fin de aplicar estos resultados a las previsiones de prueba, y al mismo tiempo analizar adecuadamente los resultados de estas pruebas para que puedan servir de información en futuras previsiones