Estudio Comparativo del Rendimiento Hidrodinámico del Propulsor de Chorro de Agua Sumergido y el Propulsor Convencional Bajo Múltiples Condiciones de Operación
Autores: Li, Jiayi; Ma, Lei; Chen, Dongyang; Qi, Yunpeng; Bai, Tiechao; Pan, Guang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio Comparativo del Rendimiento Hidrodinámico del Propulsor de Chorro de Agua Sumergido y el Propulsor Convencional Bajo Múltiples Condiciones de Operación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Envío global
Verde
Transformación baja en carbono
Propulsión por chorro de agua sumergido
Eficiencia de alta velocidad
Reducción de ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
A medida que el transporte marítimo global avanza hacia una transformación verde y de bajo carbono, la propulsión por chorro de agua sumergido ha surgido como una alternativa prometedora a las hélices tradicionales debido a su alta eficiencia de velocidad, reducción de ruido y adaptabilidad. Este estudio establece un modelo CFD (dinámica de fluidos computacional) de alta fidelidad que incorpora las características del vórtice del cuerpo del vehículo, validado a través de experimentos en agua abierta. Un análisis comparativo revela que el vórtice del cuerpo del vehículo mejora la eficiencia de propulsión en un 4.66% para hélices convencionales y un 2.32% para sistemas de chorro de agua sumergido en operaciones cercanas a la superficie, mientras que agrava las pérdidas de eficiencia inducidas por cavitación en un 1.7% y un 1.0%, respectivamente. Notablemente, la propulsión por chorro de agua sumergido demuestra un rendimiento superior en condiciones de alta velocidad, logrando una eficiencia de entre 5 y 12.27% superior a la de las hélices convencionales en escenarios tanto de agua abierta como afectados por el vórtice del cuerpo del vehículo. Estos hallazgos respaldan las ventajas de la propulsión por chorro de agua sumergido en campos de flujo complejos, ofreciendo información crítica para la optimización de sistemas de propulsión marina.
Descripción
A medida que el transporte marítimo global avanza hacia una transformación verde y de bajo carbono, la propulsión por chorro de agua sumergido ha surgido como una alternativa prometedora a las hélices tradicionales debido a su alta eficiencia de velocidad, reducción de ruido y adaptabilidad. Este estudio establece un modelo CFD (dinámica de fluidos computacional) de alta fidelidad que incorpora las características del vórtice del cuerpo del vehículo, validado a través de experimentos en agua abierta. Un análisis comparativo revela que el vórtice del cuerpo del vehículo mejora la eficiencia de propulsión en un 4.66% para hélices convencionales y un 2.32% para sistemas de chorro de agua sumergido en operaciones cercanas a la superficie, mientras que agrava las pérdidas de eficiencia inducidas por cavitación en un 1.7% y un 1.0%, respectivamente. Notablemente, la propulsión por chorro de agua sumergido demuestra un rendimiento superior en condiciones de alta velocidad, logrando una eficiencia de entre 5 y 12.27% superior a la de las hélices convencionales en escenarios tanto de agua abierta como afectados por el vórtice del cuerpo del vehículo. Estos hallazgos respaldan las ventajas de la propulsión por chorro de agua sumergido en campos de flujo complejos, ofreciendo información crítica para la optimización de sistemas de propulsión marina.