Ingeniería Mejor Propulsión

Imagen cortesía de HydroComp

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"El diseño de hélice ha sido considerado como una especie de arte negro", dijo Donald MacPherson, director técnico de HydroComp, Inc. Pero es un arte para el que MacPherson siempre ha tenido talento, y hoy en día su empresa es conocida como expertos en el campo de rendimiento hidrodinámico.

MacPherson fue cofundador de HydroComp junto con la directora general Jill Aaron en 1984. Los servicios de consultoría y software marítimo de la firma con sede en Durham, NH, han ayudado a una amplia gama de proyectos de diseño y análisis de hélice y hélice, desde grandes buques comerciales hasta vehículos submarinos no tripulados. Para cualquier vehículo marítimo, un mejor rendimiento hidrodinámico conduce a requisitos de potencia de propulsión reducidos, liberando energía adicional para los sensores y permitiendo más tiempo para la recopilación de datos. HydroComp, que ha desarrollado una experiencia especial en el diseño de pequeños propulsores (propulsores) de alta eficiencia para estos vehículos sumergibles, ayuda a la industria AUV / ROV a diseñar y analizar sus suites de propulsión.

"Consideramos que la hélice pequeña es realmente interesante porque utiliza las mismas herramientas que para hélices grandes, pero en realidad es más exigente", dijo MacPherson. "Las pequeñas hélices están influenciadas en mayor medida por problemas viscosos y de fricción, por lo que las tolerancias de fabricación tienen que ser más estrictas".

El software insignia de análisis de resistencia y propulsión de la compañía, NavCad, ayuda en el dimensionamiento y la selección de un propulsor o propulsor apropiado. El software puede estimar el arrastre del vehículo y cuantificar el impacto sobre el poder de propulsión a partir de la adición de superficies de control, antena y otros apéndices. NavCad también se puede utilizar para dimensionar hélices y predecir el empuje, el par, las RPM y la potencia en una amplia gama de condiciones de funcionamiento.

Para un análisis más profundo del rendimiento de la hélice, el software de diseño propulsor PropElements de HydroComp es capaz de generar un diseño de hélice personalizado adaptado para la vigilia para vehículos subacuáticos. El flujo hidrodinámico o estela alrededor del vehículo se considera en el diseño, lo que resulta en un propulsor con una eficiencia mejorada en comparación con los diseños estándar, listos para usar.

HydroComp diseña con regularidad propulsores y propulsores personalizados para aplicaciones específicas. MacPherson dijo que es mejor comenzar mirando el sistema de propulsión en su conjunto antes de examinar los componentes individuales, como las hélices. "La propulsión exitosa, ya sean naves o pequeños vehículos submarinos, es primero un problema del sistema y un problema secundario", dijo, y agregó que incluso el propulsor mejor y más suave disponible podría ser completamente inapropiado si no coincide con el sistema.

"Las grandes ganancias son lograr que el sistema funcione correctamente y el resto de las ganancias se debe a que se puede diseñar un propulsor de alta eficiencia que se ajuste al sistema".

MacPherson dijo que también ha observado una tendencia desde un único punto de diseño en el que se especifica un propulsor para un único escenario operativo, con un rendimiento óptimo en una sola condición. "Al observar un perfil total de la misión, que se ha convertido en parte de nuestra práctica estándar, puede observar las influencias y consecuencias de cuánto tiempo se pasa en un modo de operación diferente y los múltiples modos de operación que un vehículo podría tener, "Explicó MacPherson. "Ahora estamos tratando de encontrar la mejor solución de compromiso para el rendimiento general del sistema".

(Según lo publicado en la edición de septiembre de 2018 de Marine Technology Reporter )