Tesis

CAPÍTULO VI

RESISTENCIA Y PROPULSIÓN

6.1. Generalidades.
En este capítulo, se realizan los cálculos correspondientes a la resistencia total al avance de la embarcación de transporte tomando en consideración que será en aguas tranquilas. Posteriormente se determinará la potencia necesaria, con el fin de seleccionar los motores principales a utilizar.

6.2. Cálculo del Número Volumétricode Froude.
Para poder determinar si la embarcación planea, tenemos que tomar en consideración el número volumétrico de Froude, para embarcaciones con valores mayores a 3 son carenas planeables, si este valor esta comprendido entre 2,5 a 2 son de carena semi-planeables y si el número de Froude es menor de 2, la embarcación es de desplazamiento. (SNAME, 1963).Ec. 6.1
Donde:
Fn  = Número volumétrico de Froude.
V = Velocidad en m/s. (velocidad máxima = 11,819 m/s)
g = Gravedad = 9,81 m/s2.
 = Desplazamiento volumétrico en m3 ( = 52,546 m3 según estimación hecha en los cálculos de los atributos de carena).

Fn  = 1,949
Basándonos en este resultado, podemos decir que es una embarcación de desplazamiento en las condiciones de máximavelocidad.

6.3. Cálculo de la Resistencia en aguas tranquilas.
La resistencia hidrodinámica de un buque es determinada a través de diferentes componentes que en suma representan la resistencia total (Rt) en aguas tranquilas y que se calculan a continuación:
Rt = Rr + Ra + Rp Ec. 6.2
Donde:
Rt =Resistencia total en aguas tranquilas
Rr = Resistencia al remolque
Ra = Resistencia por oposición del aire.
Rp = Resistencia a la propulsión.

6.3.1. Cálculo de la Resistencia al Remolque (Rr).
La resistencia al remolque es producida por la sumatoria de las siguientes resistencias:
Rr = Rf + Re + Ro + Ral Ec. 6.3
Donde:
Rr= Resistencia al remolque (Kg).
Rf = Resistencia Friccional (Kg).
Re = Resistencia por formación de remolinos (Kg).
Ro = Resistencia por formación de olas (Kg).
Ral = Resistencia por efectos de los apéndices y estado de limpieza del casco (Kg).
 Resistencia Superficial o Friccional (Rf).
La resistencia superficial o friccional esta en función de la velocidad del buque, de la naturaleza yrugosidad de la carena. Para calcular su valor se usa la fórmula hallada experimental por Froude: (Bonilla, 1979). Ec.6.4
Donde:
Rf = Resistencia friccional. (Ib).
f = Coeficiente de fricción de Froude (función de la eslora).
Sm = Superficie mojada de la carena (pies cuadrados).
V = Velocidad requerida (nudos) = 23 nudos
El cálculo del coeficiente de fricción deFroude, se obtiene por interpolación (L = 23,75 m = 77,92 pies), de la tabla del Anexo A:
f = 0.009309
El cálculo de la superficie mojada, se obtiene utilizando la fórmula de Froude:
Ec. 6.5
Donde:
Sm = Superficie mojada. (pies2).
L = Eslora = 68,33 pies
dm = Calado medio correspondiente a la línea de flotación = 3.63 pies
B= Manga = 17.01 pies
Cb = Coeficiente de bloque (0.466).
Sm = 1018,29 pies2
Resultado: Rf = 2896,88 lb = 1314,026 kg
 Resistencia por Formación de Remolinos (Re).
La resistencia por remolinos se produce cuando el flujo es quebrantado, y se forma un volumen de agua, en el cual las partículas de agua se revuelven en remolinos. La energía de este movimiento es desperdiciada y por lotanto se genera un incremento en la resistencia. Esta resistencia, no tiene expresión analítica, oscilando su valor entre 5 y 8 por ciento de la resistencia friccional.
El valor aproximado de esta resistencia es:
Re = 7 % * Rf Ec. 6.6
Re = 91,98 Kg.
 Resistencia por Formación de Olas (Ro).
La resistencia por formación de olas, está en...