1

1 2

Cálculos Hidrodinámicos

3#?(x + y + z

+...)

3

The winner is………………

4

¿Qué es unCanal de Ensayos?

5

Sir Francis Bacon1561 - 1626

-Se podía y debía estudiar el entorno mediante observaciones detalladas y controladas.

-Estas observaciones debían validarse

- Sólo se pueden aceptar las explicaciones que se pueden probar por la observación y la experiencia sensible.

Método Experimental Inductivo

6

Leonardo da Vinci1452 - 1519

2

7

Christiaan Huygens1629 - 1695

8

Primer canal de experiencias hidrodinámicasPrimer canal de experiencias hidrodinámicas

9

Ley de correlación

2

2

1VS

RC

w

TT

RFT CCC

210 2log

075.0

nF R

C

10

300 m¿Tamaño?

100 m

30 m

11

¿Capacidades?Canal de aguas tranquilas

Canal de maniobrabilidad(rotating arm)

Canal de seakeeping

12

3

13 14

15

Los primeros ordenadores

Manchester May-Scale Experimental Machine (SSEM)21 de Junio de 1948

Electronic Delay storage Automatic Calculator (EDSAC)6 de Mayo de 1949

16

¿Es un ladrón?

O, ¿es un amigo?

17 18

SinSuperficie

libre

ConSuperficie

libre

Flujo potencial Flujo Viscoso

SinSuperficie

libre

ConConSuperficieSuperficie

librelibre

4

19

Antecedentes históricos

20

Planteamiento del problema: Flujo Potencial

Flujo irrotacional V

Fluido incompresible

0 V 02

Ecuación de Laplace

Buque + Superficie libre

21

Flujo Potencial (Condiciones de contorno)

En la superficie “S” del cascoPUx

0

S

n nV

SS

P

nx

Un

2002

2

0Ug

kz

kx

PP En la superficie libre

22

VpndSqqprn

pn s

s

)()(),(

1)(2

Contribuciones:

- Fórmulas exactas

- Fórmulas aproximadas

· fuente + cuadripolo

· fuente

23

• Método de paneles con superficie libre

• Panelización arbitraria de la superficie libre

• Consideración de la popa de espejo

• Lenguaje en C

• El mallador GiD24

Flujos viscosos

2º Principio de la Dinámica exterioresFam

Peso(gravedad) Electromagnéticas

Fuerzas de volumen

Presión

Tensionesnormales

Tensionescortantes

Viscosas

Fuerzas de superficie

F=ma

ii2

ii

i fuxp

u)V(t

u

Ui= Componentes velocidadp = presión = densidad = viscosidadfi = fuerzas de volumen

5

25

Smooth Particle HydrodynamicsInterpolación de la presión, densidad y velocidad de una partícula a traves de una función “kernel”

GRADIENTE :

26

Aplicación de la formulación SPH a

las ecuaciones de Navier-Stokes.

Continuidad

Cantidad de movimiento

Termino de presión

Termino viscoso

27

- 0,015

-0,01

- 0,005

0

0,005

0,01

0,015

-0,5 0 0,5 1 1 ,5 2

Dawson

ETSIN

Ensayos

Corte de ola a 0. 5665 BSERIE 60 - Fn = 0.316

Valores adimensionalizados c on la eslora ent re perpendiculare s. Origen en la perpendicular de p roa.

28

Fn=0.316

0.0E+00

5.0E-04

1.0E-03

1.5E-03

2.0E-03

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000Nº Paneles FS

Cw

x

Cwx

Fn=0.160

0.0E+00

2.0E-05

4.0E-05

6.0E-05

8.0E-05

1.0E-04

1.2E-04

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000Nº Paneles FS

Cw

x

Cwx

29 30

-0,015

-0,01

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

-0,5 0 0,5 1 1,5 2

Dawson

ETSIN

Ensayos

Corte de ola sobre la carena y crujía

SERIE 60 - Fn = 0.316

Valores adimens ional izados con la es lora entre perpendiculares. Origen en la perpendicular de proa.

-0,015

-0,01

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

-0,5 0 0,5 1 1,5 2

Dawson

ETSIN

Ensayos

Corte de ola a 0.5665 BSERIE 60 - Fn = 0.316

Valores adimensionalizados con la es lora entre perpendiculares. Origen en la perpendicular de proa.

6

31

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

32

CEHIPARETSIN

33 34

35 36

7

37 38

39 40

Australian Maritime College

Cavitation tunnel

Australian Maritime College

Cavitation tunnel

Australian Maritime College

Shallow Water Basin

Buque

Canal de ensayos

CFD

Nueva filosofíade proyecto

42

The winner is………………

8

•Los Canales de ensayo han sido y son un punto fundamental en el conocimiento de la hidrodinámica del buque.

• La llegada de los ordenadores ha potenciado si cabe a los canales de ensayo.

• El conocimiento humano siempre requerirá “experimentar” y “observar”

44

¿Alguna pregunta?

45