Cavitación del motor del barco
Desde la introducción de la hélice marina a principios del siglo XIX, la cavitación durante el funcionamiento siempre ha sido un factor que ha limitado la eficacia de los barcos. La cavitación en las hélices marinas se produce cuando la hélice funciona a gran velocidad y reduce su eficacia. Desde la introducción de la hélice, se han desarrollado y probado soluciones para la cavitación. Réplica de una hélice del USS Monitor
Como su nombre indica, este sistema utiliza un conjunto de boquillas para ayudar a reducir y prevenir la probabilidad de cavitación en las hélices. Este sistema fue desarrollado por Samsung Shipping, con sede en Corea del Sur. Para reducir la posibilidad de que se produzca cavitación en las hélices marinas, se coloca un conjunto de boquillas en el casco del barco, directamente delante de la hélice. Estas boquillas pulverizan aire comprimido sobre la hélice, lo que crea una «macroburbuja»[1] que envuelve completamente la hélice en funcionamiento. Debido a las diferentes características del agua de mar fuera de la burbuja y del aire en el interior, se desarrolla una zona que tiene la capacidad de reducir la «frecuencia de resonancia»[1] Debido a esta reducción, es menos probable que se produzca cavitación durante el funcionamiento de una hélice marina[1].
Eficiencia de la hélice del barco
La cavitación es la transición de un fluido a vapor debido a la reducción local de la presión que se genera por las altas velocidades locales del flujo. La transición de un fluido a vapor también se produce durante la cocción del agua por un aumento de la temperatura local. El término cavitación se reserva generalmente para condiciones en las que la temperatura del fluido a granel no se modifica. Aunque la cavitación puede producirse en muchas situaciones, este curso se centra en la hidrodinámica y las hélices de los barcos. El curso se divide en cinco grupos principales: física, tipos y efectos de la cavitación, así como cálculos e instalaciones y técnicas de prueba. Algunos de estos temas se ilustran con el uso de vídeos.
Cuál es el efecto de la cavitación en las hélices de los barcos
Desde la introducción de las hélices marinas a principios del siglo XIX, la cavitación durante el funcionamiento siempre ha sido un factor que limita la eficacia de los barcos. La cavitación en las hélices marinas se produce cuando la hélice funciona a gran velocidad y reduce su eficacia. Desde la introducción de la hélice, se han desarrollado y probado soluciones para la cavitación. Réplica de una hélice del USS Monitor
Como su nombre indica, este sistema utiliza un conjunto de boquillas para ayudar a reducir y prevenir la probabilidad de cavitación en las hélices. Este sistema fue desarrollado por Samsung Shipping, con sede en Corea del Sur. Para reducir la posibilidad de que se produzca cavitación en las hélices marinas, se coloca un conjunto de boquillas en el casco del barco, directamente delante de la hélice. Estas boquillas pulverizan aire comprimido sobre la hélice, lo que crea una «macroburbuja»[1] que envuelve completamente la hélice en funcionamiento. Debido a las diferentes características del agua de mar fuera de la burbuja y del aire en el interior, se desarrolla una zona que tiene la capacidad de reducir la «frecuencia de resonancia»[1] Debido a esta reducción, es menos probable que se produzca cavitación durante el funcionamiento de una hélice marina[1].
Qué es una hélice
Los daños causados por la cavitación se deben, en última instancia, a complejos procesos físicos a microescala que dan lugar a pulsos de alta presión, velocidades y temperaturas en el fluido. Esto provocará una tensión superficial transitoria muy localizada en el material del cuerpo si la cavidad colapsa lo suficientemente cerca de la superficie del cuerpo. Los procesos a microescala suelen ser extremadamente rápidos y muy difíciles de observar. El proyecto de doctorado se ha centrado en los procesos de escala observable que controlan las condiciones iniciales de los eventos de microescala.
Disponer de una hidrodinámica temprana a gran escala relacionada con los procesos erosivos posteriores permite identificar la importancia de los parámetros globales para el desarrollo de la cavitación, lo que puede ser un conocimiento útil en la fase de diseño, durante la evaluación experimental de la cavitación y durante el análisis de las simulaciones CFD de la cavitación. El enfoque y el concepto de relacionar la hidrodinámica a gran escala con la microescala, combinado con la consideración de la focalización de la energía durante el colapso de la cavidad, se desarrolló como herramienta para el análisis de las grabaciones de vídeo de alta velocidad de las observaciones de cavitación en el proyecto Erocav. El concepto, presentado en el manual de Erocav, se ha utilizado y desarrollado más adelante en proyectos posteriores de la CE (Virtue y HTA).
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