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1 2
Cálculos Hidrodinámicos
3#?(x + y + z
+...)
3
The winner is………………
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¿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
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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
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¿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
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¿Es un ladrón?
O, ¿es un amigo?
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SinSuperficie
libre
ConSuperficie
libre
Flujo potencial Flujo Viscoso
SinSuperficie
libre
ConConSuperficieSuperficie
librelibre
4
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Antecedentes históricos
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Planteamiento del problema: Flujo Potencial
Flujo irrotacional V
Fluido incompresible
0 V 02
Ecuación de Laplace
Buque + Superficie libre
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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
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• 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 :
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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
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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
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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”
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¿Alguna pregunta?
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