Instrumentación y calibración de canal de agua circulante para su aplicación a ensayos hidrodinámicos.

Responsables

• Ing. Aníbal Angel Marquez
• Dr. Santiago Urquiza
  Contacto: santiago.urquiza@gmail.com

Breve resumen

Se propone un proyecto de investigación y desarrollo tecnológico con fines académicos y de aplicación industrial. El mismo, tiene como antecedentes los proyectos ¨DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE MODELOS COMPUTACIONALES PARA LA SIMULACIÓN DE PROBLEMAS HIDRODINÁMICOS EN EMBARCACIONES¨; AMUTNMP0004548, y ¨DESARROLLO DE CANAL DE AGUAS CIRCULANTES PARA SU APLICACIÓN EN ENSAYOS HIDRODINÁMICOS¨; AMUTNMP0004618 UAMDP – HIDROSIM.

En el presente proyecto, se prevé continuar con el desarrollo del canal de aguas circulantes mencionado anteriormente, con las tareas específicas de instrumentación y calibración del mismo, con el objeto de poder cuantificar las magnitudes obtenidas en ensayos de modelos a escala.
Los canales de ensayos hidrodinámicos son uno de los elementos más característicos y diferenciadores de la profesión de ingenieros navales, puesto que permiten, con muy buena precisión, anticipar con prototipos a escala, el desempeño y prestaciones de los buques en tamaño real.
En el canal de aguas circulantes, el buque permanece estático en una posición y es el fluido el que se desplaza, incidiendo contra la carena de la embarcación, emulando el efecto de la navegación a través de un sistema de circulación de agua mediante impulsores o bombas. La ventaja de este tipo de canales frente a los canales de arrastre es que requiere de un menor espacio físico para la instalación. El prototipo puede permanecer a la velocidad de medición el tiempo que uno requiera y el control de la velocidad se puede realizar en forma mucho más estable y precisa a través de la variación del caudal de las bombas, permitiendo así, una mejor calidad en la adquisición de datos. Adicionalmente estos sistemas pueden ser equipados y adaptados fácilmente con generadores de olas, lo que permite medir además de la resistencia al avance, el comportamiento del modelo en oleaje. Estos últimos se prevén implementar en una etapa futura.

Hoy en día, el canal se encuentra construido y con capacidad de funcionar a partir de la impulsión de agua con una bomba hidráulica que forma parte integral del mismo. De todas maneras, carece de la infraestructura que permite la sujeción de los modelos, como así también de la instrumentación y calibración necesaria para cuantificar fuerza de arrastre, velocidad del fluido, calado y ángulo de asiento del prototipo.
A su vez, para obtener ensayos con validez científica, es de vital importancia que en la zona de pruebas exista un flujo desarrollado, uniforme y suficientemente regular con velocidad adecuada según diseño. Consecuentemente, se evaluarán las alternativas existentes en otros canales alrededor del mundo que nos permitan seleccionar aquellas más adecuadas con viabilidad de ejecución en nuestro caso.

Entre los objetivos más relevantes del proyecto se prevé alcanzar la construcción de un sistema de sujeción estático de modelos, junto con la instalación, instrumentación y calibración de equipos, que permitan obtener la medición en tiempo real de la fuerza de arrastre del prototipo y de la velocidad del flujo, como así también, la implementación de un difusor disipador en el colector de entrada con el fin de reducir la energía cinética del flujo inyectado por la bomba impulsora y, de un filtro rompevórtices en la entrada de la sección de prueba del canal con el fin de regularizar el campo de velocidades en la zona de pruebas.
Se espera a partir de lo anterior, contribuir ampliamente al desarrollo de las capacidades técnicas locales que impacten significativamente en la industria naval, modernizando las metodologías utilizadas tanto en el ámbito industrial como el académico.