Diseño de Carenas y Propulsores

Proyecto y optimización de formas
Para el proyecto y optimización de las formas de los buques se cuenta con:

• Estudios y proyectos, basados en la experiencia de numerosos ensayos llevados a cabo en el CEHIPAR y al uso de bases de datos y programas informáticos.
• Simulaciones matemáticas e hidrodinámica numérica.

que permiten comparar cualitativamente las modificaciones de una misma carena, analizando su bondad hidrodinámica, el tren de olas generado, su resistencia al avance en aguas tranquilas, sus condiciones de maniobrabilidad y su comportamiento en la mar.

En una primera fase del proyecto de formas. se dispone de un programa de estudio de la distribución de entropía de la carena y, en consecuencia, de la posibilidad de introducir desorden en el medio que la rodea, lo que permite evaluar, de forma cualitativa, la resistencia al avance del buque y detectar las zonas susceptibles de modificación.

Para un estudio más detallado de las formas se utilizan códigos de CFD (Computational Fluid Dynamics) que permiten realizar cálculos de:

• Flujo potencial, lineal y no lineal.
• Capa límite.
• Flujo viscoso.

Estos códigos permiten el análisis de las formas de la carena, fundamentalmente en la zona de proa, siendo muy utilizados en el diseño de bulbos de proa. También permiten tomar decisiones sobre la posición de los apéndices.

La optimización de las formas de popa se realiza, en buques de una hélice, mediante la predicción de la configuración de la estela.

Proyecto y optimización de propulsores
Para el proyecto y optimización de propulsores se utilizan programas específicos, entre ellos los desarrollados a través de un consorcio con el Massachussetts Institute of Technology (MIT) y la Universidad de Texas.

El campo de aplicación de estos programas es muy amplio, incluyendo:

• Análisis de la cavitación de la hélice funcionando en regímenes estacionarios y no estacionarios.
• Cálculo de 6 componentes de las fuerzas vibratorias en el eje de la hélice.
• Predicción de las fluctuaciones de presión en la bovedilla del casco.
• Reparto de presiones en ambas caras de las palas en una posición circunferencial dada.
  

Definición
Una vez proyectadas las formas, del casco y del propulsor para un buque determinado, mediante un sistema totalmente informatizado, que incluye programas específicos de arquitectura naval, se procede a:

• Definir y alisar numéricamente las formas.
• Cálculo de carenas rectas, carenas inclinadas, etc.
• Preparar, con gran exactitud, los ficheros para el tallado, mediante control numérico, de los modelos de carenas y hélices.