Canales de experiencias hidrodinámicas. Towing Tanks

• William Fraude (Devon 1810). • Ingeniero civil, que inicia el estudia la hidrodinámica con modelos a escala. • Construye un canal de dimensiones: - 84,7 m. de longitud. - 11 m. de anchura. - 3 m de calado. • Sobre el canal un carro, movido por maquina de vapor. • Dinamómetro al que se hace firme el modelo. • Resistencias registradas en un tambor sobre el carro. • Actualidad hay unos 120 canales entre instituciones públicas, privadas y universidades.


• Canales de agua circulante. • Túneles de cavitación. • Canales de aguas tranquilas. • Atmosféricos. • Presurizados. • Generadores de Olas. • Canal de maniobras o agua libres.


• Modelo en reposo. Fluido circulante. • Bomba axial impulsa el fluido en circuito cerrado. • Ventaja: - Observación continua de los fenómenos sin limitación. -No existe la necesidad de aceleración, velocidad de observación y freno del modelo. • Inconveniente: - Mantenimiento del flujo homogéneo en la zona de observación. TUNELES DE CAVITACIÓN: • Permiten el estudio y optimización de los propulsores. • Se llevan a regímenes donde se analizan: - Generación de Cavitaciones. - Riesgos de erosión del propulsor. - Fluctuaciones de presión. - Ruidos producidos por cavitaciones y vibraciones.


• Mismos principios del primer canal de Fraude. • Rectangulares y alargados. • Carro nivelado montado sobre raíles. - Dinamómetro. - Diversos elementos de medida y grabación. - Posibilidad de estancia de los técnicos. - Subcarros poseen movimientos en todos los ejes del espacio. • Ensayos realizables: • Resistencia al avance. • Autopropulsión, arrastre y tracción. • Propulsor aislado. • Medida de estela. • Líneas de corriente


• Son estanques o lagos de aguas tranquilas y libres. • Situados normalmente al aire libre. • Suelen usar modelos autopropulsados y gobernados por control remoto. • Complicación adicional de los modelos: - Propulsión a escala. - Instrumentación de medida. - Elementos de telegobierno y control. • Suele ser el ultimo paso en los ensayos.


- La escala del modelo será la mayor posible. Compatible con el canal. - El número de Reynold´s (efectos viscosos) y el de Fraude (formación de olas). - Idealmente números debería de ser iguales. - Se tendrán en cuenta las hélices en stock para un primer ensayo de autopropulsión. • MATERIALES: - Parafina. - Madera. - Poliéster, reforzado con fibra de vidrio. - Apéndices: aluminio y madera.


• OBJETO: - Hallar el valor de la resistencia al avance de la carena del modelo. Distintas velocidades. - Modelo remolcado mediante un carro dinamométrico. - Guías proa y popa impiden desviaciones laterales. • Recomendaciones ITTC: - Modelo: Tamaño mayor posible. Tolerancias de acabado. - Condiciones del Test: 1. Resistencia desnuda: Sin apéndices. 2. Resistencia completa: Con apéndices fijos. - Instalaciones necesarias: · Anclajes son aplicados en las futuras líneas de ejes. · Anclaje cercano al dinamómetro. · Instrumentación no debe alterar el ensayo. - Resistencia: ± 0,2% error dinamométrico. - Velocidades: 1. Velocidad carro respecto al suelo. 2. Velocidad carro respecto a la corriente. 3. ±0,1% error en velocidad. Practica 3mm/s.


• Mediciones guías mecánicas, potenciómetros o remotamente como ultrasonidos o laser. • Instrumentación perfectamente calibrada. Precisión de ± 1 mm. •Las mediciones comienzan hasta que el modelo tiene la velocidad deseada. • LINEAS DE CORRIENTE: - Objeto: Visualizar el flujo en la carena. - Dos técnicas de medición: 1. Líquido colorante inyectado por orificios en la carena. 2. Cabos de algodón unidos a la carena. - Mediante grabación submarina se trazan sobre el plano. • SOFTWARE Y PROGRAMACIÓN: - Datos modelo, procesan informáticamente para extrapolarlos a escala real. - Tres grupos principales de Software: 1. Extrapolación de datos del modelo al buque real. 2. Valores de estela y hélice: cavitación, vibraciones y ruidos. 3. Comparación pruebas de mar con resultados de los ensayos.


• Centros de realización pruebas hidrodinámicas. • Diseñar un nuevo buque o refinar un proyecto existente. • Realizan: Investigación pura, aplicada, proyectos para astilleros o armadores. • Tamaño va desde canales docentes universitarios a complejos de la industria naval. • Instalaciones básicas de experimentación: - Canal de aguas tranquilas. Remolque y autopropulsión - Generadores de olas. - Túnel de cavitación. - Estanque de maniobra. • Canales descritos en el estudio: - CEHIPAR. Canal de Experiencias Hidrodinámicas del Pardo. - Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la E.T.S.I Navales y Oceánicos. Madrid. - MARIN Nautical Centre. Wageningen Holanda. - HSVA. Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt GmbH. Hamburgo. - INSEAN. L’Istituto nazionale per studi ed esperienze di architettura navale. Roma. - DGA. Centre d'expertise et d'essais de la Délégation Générale pour l'Armement. Francia. - David Taylor Model Basin, EUA.





http://www.cehipar.es/cehiparweb/ http://canal.etsin.upm.es/ http://www.marin.nl/web/show http://www.dt.navy.mil/ http://www.bassin.fr/ http://www.hsva.de/ http://www.insean.it/ http://www.cussons.co.uk/es/esindex.htm http://www.newavesys.com/towing_tanks.htm http://www.sva.at/ http://www.eng.osaka-u.ac.jp/