Archivo de la categoría: Ingeniería náutica y transporte marítimo

Optimización de Hélices Navales: Rendimiento, Maniobrabilidad y Tipos de Propulsores

37) Partiendo de una hélice convencional, indica cómo podemos aumentar el rendimiento proporcionado por la misma y la maniobrabilidad, en función de los distintos tipos de propulsores estudiados. Indica también los inconvenientes posibles.

La hélice convencional comenzó siendo lo que conocemos por hélice, pero con un número de palas que iba de 3 a 6. A partir de ahí, se ha ido modificando para aumentar su rendimiento. A partir de esa idea original, se comenzó modificando el número de palas Seguir leyendo “Optimización de Hélices Navales: Rendimiento, Maniobrabilidad y Tipos de Propulsores” »

Termodinámica: Conceptos Clave y Ciclo de Carnot

Calorimetría y Principios de la Termodinámica

Calorimetría

La calorimetría estudia la transferencia de calor en diferentes procesos. Se distinguen dos casos:

  • Si no hay cambio de estado: Q = Cem ⋅ Δt
  • Si hay cambio de estado: Q = Lm
  • En mezclas (sistema adiabático): Qganado + Qcedido = 0

Equivalencias:

  • 1 Kcal = 1000 cal
  • 1 Kcal = 4186 Joule

Definiciones:

  • Q: Calor recibido (Cal o Kcal)
  • Ce: Calor específico
  • m: Masa (kg o g)
  • t: Temperatura (°C)
  • L: Calor latente

Signo de Q:

Fundamentos de Turbomáquinas Hidráulicas: Ecuaciones, Triángulos de Velocidad y Grado de Reacción

En las máquinas hidráulicas, el fluido que intercambia energía no varía sensiblemente su densidad al pasar a través de la máquina. Se realiza la hipótesis de que la densidad es constante (ρ = constante). Las máquinas motoras absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica, mientras que las generadoras absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

Turbomáquinas

Una turbomáquina consta de un rodete que gira libremente alrededor de un eje cuando pasa un fluido. Seguir leyendo “Fundamentos de Turbomáquinas Hidráulicas: Ecuaciones, Triángulos de Velocidad y Grado de Reacción” »

Funcionamiento y Mantenimiento de Plantas de Agua Fresca y Sistemas de Propulsión Naval

Plantas de Agua Fresca (FW)

Su principio de funcionamiento se basa en la destilación, que es la acción de purificar un líquido a través de un proceso de evaporación y condensación. Básicamente, una planta de FW está compuesta de una carcasa que, en su interior, tiene dos intercambiadores de calor: un evaporador y un condensador. En su exterior, y como parte de su circuito, tiene:

Cálculo de Zapata Rectangular Excénctrica: Dimensionamiento y Seguridad

Geotecnia: Dimensionamiento de Zapata Excéntrica

Sobre un terreno con un ángulo de rozamiento interno FI=30°, cohesión c=20 kN/m² y peso específico γ=2.2, se debe construir una zapata rectangular, con una longitud 1.4 veces su anchura, enterrada a 1.5 m, para soportar un pilar que produce una carga vertical de 1000 toneladas.

  1. Hallar las dimensiones de esa zapata para que tenga un coeficiente de seguridad de 3 respecto al hundimiento, según la fórmula de Brinch Hansen.
  2. Suponiendo ahora que Seguir leyendo “Cálculo de Zapata Rectangular Excénctrica: Dimensionamiento y Seguridad” »

Hélices y Timones: Tipos, Interacción y Pruebas de Tracción

Los problemas de robustez y cavitación se ven agravados por el campo de estela no uniforme detrás del buque. El consumo de combustible está directamente relacionado con el rendimiento propulsivo, y con el fin de conseguir el mayor rendimiento posible, el diámetro de la hélice será lo más grande posible con una velocidad óptima del eje de la hélice correspondiente. En principio, el área de la pala de la hélice debería elegirse lo más pequeña posible, con el fin de reducir las pérdidas Seguir leyendo “Hélices y Timones: Tipos, Interacción y Pruebas de Tracción” »

Sistemas Constructivos Navales: Transversal, Longitudinal y Mixto

Sistemas de Construcción Naval: Transversal, Longitudinal y Mixto

Sistema Transversal

El sistema transversal fue el método tradicional utilizado en la construcción de barcos de madera. La estanqueidad de las costuras del forro exterior se lograba mediante el calafateo, que requería una unión estrecha entre el esqueleto transversal (cuadernas) y los tablones del forro. Las cuadernas, dispuestas como anillos transversales, estaban muy poco separadas para proporcionar la resistencia necesaria. Seguir leyendo “Sistemas Constructivos Navales: Transversal, Longitudinal y Mixto” »

Optimización del Diseño de Cascos para la Eficiencia Hidrodinámica

Capa Límite

La capa límite alrededor de un buque es la zona próxima a la pared del sólido en la que el fluido pierde velocidad respecto a la que tiene el flujo lejos de la pared.

Se va ensanchando conforme avanza a popa. A más rápidas las partículas, más rozamiento entre ellas y más turbulencias. (+ velocidad – presión).

El espesor es la distancia perpendicular a la superficie que va desde el cuerpo a la zona donde V=0.99. El espesor aumenta conforme aumenta el número de Reynolds.

La capa Seguir leyendo “Optimización del Diseño de Cascos para la Eficiencia Hidrodinámica” »

Fundamentos de las turbomáquinas hidráulicas y su funcionamiento

Maquihidráulica, aquella en la que el fluido que intercambia su energía no varía sensiblemente su densidad a su paso a través de la máquina, se realiza la hipótesis de que densidad = 0. Las máquinas motoras absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica. Las generadoras absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

Turbomáquinas

Las turbomáquinas constan de un rodete que gira libremente alrededor de un eje cuando pasa un fluido. Al variar la cantidad de movimiento Seguir leyendo “Fundamentos de las turbomáquinas hidráulicas y su funcionamiento” »

Termodinámica Aplicada: Conceptos y Aplicaciones Prácticas

P.1. Presión de Vapor y Temperatura de Ebullición (PVT-I)

En esta práctica observamos la relación directa que tiene la temperatura de ebullición frente a la presión en un volumen de control. Veremos cómo al variar la presión, la temperatura de ebullición varía considerablemente. En nuestro experimento, trabajaremos con un volumen constante, por lo tanto, se producirá un aumento de presión en el recipiente.

Desarrollo

En un matraz tenemos agua a la que someteremos a un aumento gradual de Seguir leyendo “Termodinámica Aplicada: Conceptos y Aplicaciones Prácticas” »