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Investigación del Efecto del Cortador de Cuerda en el Flujo de Agua Detrás de las Hélices de los Barcos Basada en Análisis CFD

Autores: Nyongesa, Antony John; Pham, Van Chien; Yoon, Sung Hwan; Kwon, Woo-Seok; Kim, Jun-Soo; Ngo, Duy Nam; Choi, Jae-Hyuk; Sul, Young-Yun; Lee, Won-Ju

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Investigación del Efecto del Cortador de Cuerda en el Flujo de Agua Detrás de las Hélices de los Barcos Basada en Análisis CFD


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Pequeñas embarcaciones
Fallo del propulsor
Desechos marinos
Cortadores de cuerda
Características del flujo
Intensidad de la turbulencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 53

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los pequeños barcos que operan en aguas costeras son susceptibles a fallos en la hélice debido a la enredadera de desechos marinos. También pueden ocurrir accidentes secundarios, como lesiones a buzos, al retirar material enredado. Los cortadores de cuerda son dispositivos utilizados para evitar que la basura marina enrede la hélice de pequeños barcos. Sin embargo, la instalación de cortadores de cuerda en los ejes de la hélice podría afectar el funcionamiento de la hélice. En este estudio, se realizaron simulaciones tridimensionales para investigar el efecto de un cortador de cuerda en las características del flujo detrás de la hélice. Los modelos de dinámica de fluidos computacional (CFD) fueron validados mediante experimentos de velocimetría de imagen de partículas (PIV) realizados en un tanque de pruebas de rendimiento de cortadores de cuerda. Los resultados del estudio mostraron que la instalación de un cortador de cuerda en el eje de la hélice condujo a una reducción insignificante en la magnitud de la velocidad del flujo de agua detrás de la hélice. Además, los efectos del cortador de cuerda en las reducciones de empuje (0.87%) y par (0.76%) de la hélice también fueron despreciables. Sin embargo, es muy interesante notar que la instalación del cortador de cuerda resultó en una menor formación de vórtices, lo que llevó a una reducción significativa en la intensidad de la turbulencia detrás de la hélice del 27.12%, 37.50% y 47.29% a 100, 150 y 200 rpm de velocidad de la hélice, respectivamente. Basado en los resultados del estudio, se puede concluir que los cortadores de cuerda ayudan a reducir los enredos de la hélice sin afectar significativamente el funcionamiento de la hélice.

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