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Tesis sobre sustentación de folios
Tipo: Tesis
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Facultad de Ingeniería Marítima, Ciencias Biológicas, Oceánicas y Recursos Naturales
PRUEBAS EXPERIMENTALES PARA SUSTENTAR HIDRODINAMICAMENTE EL MODELO DE UN BUQUE MEDIANTE UN SISTEMA DE FOLIOS
TESIS DE GRADO Previa la obtención del Título de INGENIERO NAVAL
Presentado por Néstor John Vallejo Delgado Guayaquil – Ecuador 2014
Agradezco a Dios por todo, a mi familia por el apoyo incondicional brindado, a mis amigos que brindaron su apoyo en todo momento, y de manera especial al Ph. D. José R. Marín López por la paciencia y guía en este proyecto y a lo largo de mi carrera estudiantil.
“La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expuestas en esta tesis, corresponden exclusivamente a su autor, y el patrimonio intelectual de la Tesis de Grado corresponderá a la ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”.
(Reglamento de Exámenes y Títulos Profesionales de la ESPOL)
Néstor John Vallejo Delgado
Marco Velarde Toscano, M. Sc. José R. Marín López, Ph.D. Presidente del Tribunal Director de Tesis
Roberto Morante Villarreal, Ing Alejandro Chanaba Ruiz, M. Sc.
Miembro Principal Miembro Suplente
experimental de Flexión con una probeta que posee la misma Sección Transversal y material que el Sistema de Folios. A partir de esta información, se modela el Sistema y se realiza un análisis estructural simplificado mediante el método de los Elementos Finitos. El Sistema de Folios se diseñó con un método el cual permite acoplarlos de manera sencilla al modelo, que consiste en un solo punto de sujeción por banda, esto además permite su rotación, para variar el ángulo de ataque de acuerdo a las exigencias al momento de la operación.
Para las pruebas experimentales se haló el modelo desde una lancha en zona de aguas tranquilas. Se realizan mediciones de resistencia mediante una celda de carga en la proa del modelo, en dos condiciones de carga y a diferentes velocidades. Además se realiza comparaciones del comportamiento del modelo a diferentes configuraciones del ángulo de ataque del sistema de folios, 10° y 5°, y, de 5° y 0° para los folios de Proa y Popa, respectivamente. Se obtuvo la tendencia esperada en las curvas de resistencia, con un incremento para el régimen de casco sumergido, y con una reducción en dicha fuerza al alcanzar el despegue. Finalmente se realizan las mediciones de resistencia en la embarcación sin Sistema de Folios, obteniéndose que a la máxima velocidad, dicha fuerza es mayor.
A partir de la información obtenida anteriormente se realiza un diseño preliminar de un Sistema de Folios para una embarcación prototipo de 8 m de eslora aplicando los parámetros que se utilizaron en el modelo. Se obtienen resultados en los cuales hay una reducción en la resistencia al avance y por ende en la potencia requerida. Con lo que finalmente se puede concluir que el método de diseño utilizado fue de fácil implementación, y aunque los resultados teóricos se diferenciaron de los experimentales, resulta en una opción viable para un diseño preliminar.
Figura 45: Resistencia al Avance con y sin en Condición de Carga 2 (Cargado). ......................................................................................................... 65
Figura 46: Proceso de Sustentación para el Modelo con Folio de Proa a 5° y el de Popa a 0°, Condición de Carga 1 ............................................................. 66
Figura 47: Proceso de Sustentación para el Modelo con Folio de Proa a 10° y el de Popa a 5°, Condición de Carga 1 .......................................................... 67
Figura 48: Proceso de las pruebas de Remolque para modelo sin Folios, Condición de Carga 1 ....................................................................................... 68
Figura 49: Curvas de Resistencia para las dos Condiciones de Carga, para el Modelo sin Folios .......................................................................................... 73
Figura 50: Resultados Teóricos de Resistencia al Avance del Modelo con Sistema de Folios en diferentes condiciones de Trabajo .................................. 77
Figura 51: Variación del Angulo de Ataque de los Folios con Relación al Cambio de Asiento del Modelo. ........................................................................ 78
Figura 52: Velocidad de Despegue Experimental y Teórica para la Condición de Carga 1 ........................................................................................................ 79
Figura 53: Velocidad de Despegue Experimental y Teórica para la Condición de Carga 2 ........................................................................................................ 80
Figura 54: Resistencia al Avance en una Embarcación con Sistema de Folios para Condición de Carga 1, Folio de Proa a 5° y Folio de Popa a 0°. .............. 81
Tabla XV: Dimensiones Principales de la Embarcación ................................... 85
Tabla XVI: Condiciones de Carga de la Embarcación ...................................... 90
Tabla XVII: Dimensiones Principales y Condiciones de Trabajo de los Folios.. 91
Tabla XVIII: Resistencia Generada para cada Condición de Carga ................. 94
Tabla XIX: Potencia al Eje para las diferentes Condiciones de Trabajo ........... 95
Tabla XX: Desempeño de los Motores Fuera de Borda para cada Condición de Carga ........................................................................................................... 96
Tabla XXI: Consumo de Combustible para diferentes Condiciones de Trabajo 97
Tabla XXII: Condiciones de trabajo para las pruebas de Resistencia. ............ 113
Tabla XXIII: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1F10A5, velocidad 1 ...................................................................................................... 114
Tabla XXIV: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1F10A5, velocidad 2 ...................................................................................................... 115
Tabla XXV: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1F10A5, velocidad 3 ...................................................................................................... 116
Tabla XXVI: Resumen de resultados C1F10A5 .............................................. 117
Tabla XXVII: Resumen de resultados de Resistencia al Avance C1F5A0, velocidad 1 ...................................................................................................... 118
Tabla XXVIII: Resumen de resultados de Resistencia al Avance C1F5A0, velocidad 2 ...................................................................................................... 119
Tabla XXIX: Resumen de resultados de Resistencia al Avance C1F5A0, velocidad 3 ...................................................................................................... 120
Tabla XXX: Resumen de resultados C1F5A0 ................................................. 121
Tabla XXXI: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1WF, velocidad 1 ...................................................................................................... 122
Tabla XXXII: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1WF, velocidad 2 ...................................................................................................... 123
Tabla XXXIII: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1WF, velocidad 3 ...................................................................................................... 124
Tabla XXXIV: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1WF, velocidad 4 ...................................................................................................... 125
Tabla XXXV: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C1WF, velocidad 5 ...................................................................................................... 126
Tabla XXXVI: Resumen de resultados C1WF................................................. 127
Tabla XXXVII: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C2F10A5, velocidad 1 ...................................................................................................... 128
Tabla XXXVIII: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C2F10A5, velocidad 2 ...................................................................................................... 129
Tabla XXXIX: Resumen de Resultados de resistencia al Avance C2F10A5, velocidad 3 ...................................................................................................... 130
