Conceptos Fundamentales de Hidrodinámica y Resistencia Naval

Conceptos Fundamentales de Hidrodinámica y Resistencia Naval

Flujo de Fluidos y Tubos de Corriente

14) Definición de tubo de corriente

Un tubo de corriente es una porción de fluido cuyas paredes laterales son líneas de corriente. La posición de los tubos de corriente será estable si el flujo es permanente. Si el flujo no es permanente, la configuración de los tubos de corriente variará. Para todos los puntos de la superficie lateral de un tubo de corriente, la velocidad será tangente. El fluido no puede atravesar la superficie lateral del tubo de corriente, porque su velocidad es tangente a ella.

15) En base a la ecuación de continuidad para un tubo de corriente (v1·s1=v2·s2), ¿cómo afectará la variación de la velocidad?

Si la superficie no varía, la velocidad de salida permanecerá igual a la de entrada, y se cumplirá que a mayor velocidad de entrada, mayor velocidad de salida.

16) En base a la ecuación de continuidad para un tubo de corriente (v1·s1=v2·s2), ¿cómo afectará la variación de la sección?

La variación de la sección provocará un aumento de la presión de salida y, por tanto, una mayor velocidad de salida del fluido.

Características de los Fluidos y Resistencia al Avance

17) ¿Qué debemos tener en cuenta para que un fluido se considere perfecto?

En un fluido perfecto no se consideran la condición de adherencia ni las fuerzas debidas a la viscosidad. En cada punto de la superficie sólida, la velocidad normal a la pared (tanto exterior como interior) es cero, debido a las condiciones de no impenetrabilidad y no desprendimiento. No hay adherencia entre el fluido y la pared sólida, con lo cual, en cualquier punto de la misma, la velocidad del fluido será tangente a ella.

18) A la hora de estudiar la resistencia al avance, ¿qué hipótesis se deben tener en consideración?

Al estudiar la resistencia al avance, se deben tener en cuenta las siguientes hipótesis:

• El fluido donde se sumerge el buque se considera perfecto.
• El cuerpo está totalmente sumergido.
• El cuerpo se mueve a una velocidad constante.

19) ¿Qué entendemos por capa límite y por qué aparece?

La capa límite es la capa de fluido que está en contacto directo con la superficie de un objeto sumergido en dicho fluido (en nuestro caso, el casco y la hélice). Un flujo laminar provoca que la capa se adhiera bien; por el contrario, un flujo turbulento causa la pérdida de adherencia debido a la inestabilidad de las partículas.

Fuerzas, Resistencias y Parámetros en Buques

Nota: Pregunta 20 repetida con la 36.

20) Fuerzas que actúan sobre el buque, en reposo y en movimiento.

21) Resistencias más importantes en el avance del buque. Explica cómo varía su importancia en función de la velocidad.

Las resistencias más importantes son por fricción, por formación de olas y por presión viscosa.

• La resistencia por fricción se debe a la viscosidad y al volumen de agua que arrastra la capa límite; varía en función de la superficie mojada y es mayor a bajas velocidades.
• La resistencia por formación de olas se debe a las formas del casco y varía en función de la velocidad (a mayor velocidad, mayor resistencia por formación de olas) y la superficie mojada.

Ambas aumentan con la velocidad, pero no en la misma medida: la de fricción lo hace en menor proporción que la de formación de olas.

22) Indica los parámetros básicos para el estudio de la resistencia al avance.

Los parámetros necesarios serían: densidad, eslora, velocidad del buque, presión, aceleración de la gravedad y viscosidad.

Potencias en la Propulsión Naval

23) Dibuja el diagrama de potencias desde el motor al propulsor.

(Nota: El diagrama no puede ser incluido en este formato de texto.)

24) Tipos de potencia.

Los principales tipos de potencia son:

• Potencia efectiva (EHP)
• Potencia en el eje (SHP)
• Potencia indicada (IHP)
• Potencia entregada a la hélice (DHP)
• Potencia de freno (BHP)