Estudiante
Páginas: 11 (2645 palabras)
Publicado: 24 de febrero de 2012
Avances en Hidrodinámica Experimental en el Canal de Pruebas de la Universidad Nacional de Ingeniería
Autor: Alum. José Carlos Villagómez Rosales Escuela Profesional de Ingeniería Naval Universidad Nacional de Ingeniería Email: pepevillagomez@yahoo.es Télf: 435-4347 / Móvil: 9028-7078 Lima-Perú Asesor: Dr. Víctor Obregón Pizarro Email: veop18@hotmail.com
RESUMEN El presente trabajo describeel proceso de implementación y adaptación de las instalaciones y equipos del canal de calibración de corrientómetros (60 x 3 x 2,5m) del Laboratorio Nacional de Hidráulica (LNH) ubicado en la Universidad Nacional de Ingeniería para realizar ensayos hidrodinámicos de resistencia al avance. Este tipo de ensayos es fundamental en el diseño del casco de toda embarcación y en la elección de su motorprincipal repercutiendo grandemente en el costo final de la nave. En la actualidad, estas pruebas son realizadas por constructores navales nacionales en laboratorios extranjeros, sin embargo, es posible realizarlas en el Perú utilizando las instalaciones del LNH. Se
describen los equipos mecánicos, electrónicos y computacionales implementados, así como el sistema automatizado de adquisición dedatos para el análisis de la información en tiempo real. Se presentan algunos de los primeros trabajos experimentales realizados apuntando a la validación del laboratorio.
INTRODUCCIÓN
En el diseño naval de toda embarcación es muy importante la eficiencia hidrodinámica que ésta desarrolla, pues se relaciona directamente con los costos de operación de la nave. El estudio hidrodinámico naval seorienta principalmente a la optimización de las formas del casco de la embarcación para que logre desarrollar la velocidad requerida con la menor potencia entregada por el motor. Alcanzar mayores niveles de eficiencia hidrodinámica optimizando la forma del casco, permite al diseñador obtener mayores velocidades con menores potencias, lo que reduce el costo del motor requerido y el consumo decombustible. Los ensayos que permiten optimizar hidrodinámicamente los diseños navales se efectúan en canales con modelos a escala. Históricamente, el pionero en realizar tales pruebas fue Leonardo da Vinci y el primero en hacer investigaciones especializadas fue William Froude.
En el Perú, el primer antecedente de este tipo es el cálculo de resistencia total de una barcaza, realizado por el Ing.Uriel Berrocal en 1968 utilizando el canal de calibración de corrientómetros del Laboratorio Nacional de Hidráulica. En 1983, la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina encargó al SIMA-PERU el proyecto de una embarcación Oceanográfica, para el cual, la Gerencia Técnica tuvo que desarrollar el primer estudio teórico-experimental recurriendo al ensayo de modelos en este canal de pruebas.Luego, en 1984 PETROPERU encargó al SIMA-PERU el desarrollo del proyecto y la construcción de una embarcación fluvial rápida destinada al transporte de personal en el río Amazonas que fue realizada por el Ing. Heli Tapia, quien efectuó el estudio hidrodinámico en el LNH. Después de estos trabajos no se han realizado más estudios hidrodinámicos en el Perú, los que actualmente son encargados alaboratorios de otros países como Chile o Alemania.
DESARROLLO DEL TRABAJO
Los canales de ensayos hidrodinámicos son empleados para experimentar las formas más convenientes de casco y propulsor (hélice) por medio de ensayos con modelos a escala. Son grandes tanques cerrados en los cuales el modelo a escala es remolcado a distintas velocidades por medio de una estructura en forma de puente quecorre sobre rieles situados en ambos bordes. La estructura o puente móvil posee diversos instrumentos destinados a registrar su velocidad y la fuerza de remolque. La resistencia al avance de un artefacto naval y su comportamiento en la mar pueden estudiarse numéricamente resolviendo las ecuaciones de dinámica de fluidos. Sin embargo, la no linealidad de estas ecuaciones, las complicadas condiciones...
Autor: Alum. José Carlos Villagómez Rosales Escuela Profesional de Ingeniería Naval Universidad Nacional de Ingeniería Email: pepevillagomez@yahoo.es Télf: 435-4347 / Móvil: 9028-7078 Lima-Perú Asesor: Dr. Víctor Obregón Pizarro Email: veop18@hotmail.com
RESUMEN El presente trabajo describeel proceso de implementación y adaptación de las instalaciones y equipos del canal de calibración de corrientómetros (60 x 3 x 2,5m) del Laboratorio Nacional de Hidráulica (LNH) ubicado en la Universidad Nacional de Ingeniería para realizar ensayos hidrodinámicos de resistencia al avance. Este tipo de ensayos es fundamental en el diseño del casco de toda embarcación y en la elección de su motorprincipal repercutiendo grandemente en el costo final de la nave. En la actualidad, estas pruebas son realizadas por constructores navales nacionales en laboratorios extranjeros, sin embargo, es posible realizarlas en el Perú utilizando las instalaciones del LNH. Se
describen los equipos mecánicos, electrónicos y computacionales implementados, así como el sistema automatizado de adquisición dedatos para el análisis de la información en tiempo real. Se presentan algunos de los primeros trabajos experimentales realizados apuntando a la validación del laboratorio.
INTRODUCCIÓN
En el diseño naval de toda embarcación es muy importante la eficiencia hidrodinámica que ésta desarrolla, pues se relaciona directamente con los costos de operación de la nave. El estudio hidrodinámico naval seorienta principalmente a la optimización de las formas del casco de la embarcación para que logre desarrollar la velocidad requerida con la menor potencia entregada por el motor. Alcanzar mayores niveles de eficiencia hidrodinámica optimizando la forma del casco, permite al diseñador obtener mayores velocidades con menores potencias, lo que reduce el costo del motor requerido y el consumo decombustible. Los ensayos que permiten optimizar hidrodinámicamente los diseños navales se efectúan en canales con modelos a escala. Históricamente, el pionero en realizar tales pruebas fue Leonardo da Vinci y el primero en hacer investigaciones especializadas fue William Froude.
En el Perú, el primer antecedente de este tipo es el cálculo de resistencia total de una barcaza, realizado por el Ing.Uriel Berrocal en 1968 utilizando el canal de calibración de corrientómetros del Laboratorio Nacional de Hidráulica. En 1983, la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina encargó al SIMA-PERU el proyecto de una embarcación Oceanográfica, para el cual, la Gerencia Técnica tuvo que desarrollar el primer estudio teórico-experimental recurriendo al ensayo de modelos en este canal de pruebas.Luego, en 1984 PETROPERU encargó al SIMA-PERU el desarrollo del proyecto y la construcción de una embarcación fluvial rápida destinada al transporte de personal en el río Amazonas que fue realizada por el Ing. Heli Tapia, quien efectuó el estudio hidrodinámico en el LNH. Después de estos trabajos no se han realizado más estudios hidrodinámicos en el Perú, los que actualmente son encargados alaboratorios de otros países como Chile o Alemania.
DESARROLLO DEL TRABAJO
Los canales de ensayos hidrodinámicos son empleados para experimentar las formas más convenientes de casco y propulsor (hélice) por medio de ensayos con modelos a escala. Son grandes tanques cerrados en los cuales el modelo a escala es remolcado a distintas velocidades por medio de una estructura en forma de puente quecorre sobre rieles situados en ambos bordes. La estructura o puente móvil posee diversos instrumentos destinados a registrar su velocidad y la fuerza de remolque. La resistencia al avance de un artefacto naval y su comportamiento en la mar pueden estudiarse numéricamente resolviendo las ecuaciones de dinámica de fluidos. Sin embargo, la no linealidad de estas ecuaciones, las complicadas condiciones...
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