Laboratorio 04
Tanque de prueba hidrodinámico
Validando el rendimiento antes del primer prototipo a gran escala
Es un concepto erróneo común que las pruebas hidrodinámicas estén reservadas para barcos de navegación oceánica. En realidad, el rendimiento de un casco pequeño planeador — como un SUP inflable — depende tanto de su forma bajo el agua como un petrolero depende de su proa bulbosa. El ángulo de trimado, el área de superficie mojada, la generación de rociada y la ventilación tienen un efecto dramático en el deslizamiento, la velocidad y la comodidad de navegación. En Afarer, operamos un tanque de pruebas hidrodinámicas dedicado que nos permite cuantificar estos efectos a escala de modelo — antes de comprometer tela y utillaje con un prototipo a tamaño real.
¿Por qué realizar pruebas de tanque en una tabla de paddle?
Probar a escala de modelo (normalmente de 1:3 a 1:5) nos permite iterar las formas del casco de forma rápida y rentable. Una semana en el tanque puede generar los mismos datos de rendimiento que requerirían meses de prueba y error a escala real, y a una fracción del coste.
Especificaciones de las instalaciones
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Dimensiones del tanque | 35 m (L) × 3.5 m (W) × 1.8 m (D) |
| Carro de remolque | Accionamiento servoeléctrico, velocidad máxima 12 m/s (23 nudos), precisión de velocidad ± 0.5 % |
| Generador de olas | Tipo flap, estados de mar regulares e irregulares programables, Hs hasta 0.3 m a escala de modelo |
| Instrumentación | Dinamómetro de 6 componentes (resistencia, fuerza lateral, momento de guiñada), acelerómetros, inclinómetros, sondas de olas |
| Adquisición de datos | Muestreo a 1000 Hz por canal, visualización en tiempo real + paquete de postprocesado |
| Fabricación de modelos | Fresado CNC e impresión 3D internos para cascos de modelo de hasta 1.8 m de eslora total |
Nuestro programa de pruebas
Un programa estándar de desarrollo de casco en nuestro tanque sigue esta secuencia:
- Construcción del modelo — Un modelo a escala 1:3.5 se mecaniza por CNC a partir de espuma de alta densidad y se encola para darle rigidez. El peso y el CG se ajustan para coincidir con la condición de plena carga escalada según Froude.
- Pruebas de resistencia — El modelo se remolca a 8-10 velocidades que abarcan el rango operativo. La resistencia total se mide y se descompone en componentes friccional y residual según el método ITTC-1957.
- Medición del asiento y el asentamiento — El asiento y el asentamiento dinámicos se registran a cada velocidad. El objetivo es un ángulo de asiento óptimo de 4-6° para cascos de planeo.
- Estudio de la estela — Se miden cortes de olas transversales a dos velocidades para evaluar la resistencia por formación de olas e identificar interacciones de olas transversales que puedan causar interferencia en la popa.
- Comportamiento en la mar (opcional) — Pruebas en olas de proa y de popa en olas regulares para medir la resistencia adicional, la aceleración vertical y la probabilidad de impacto.
- Análisis de datos y recomendaciones — Se entrega un informe completo con gráficos comparativos, curvas de velocidad/potencia y recomendaciones de diseño específicas para el casco a escala real.
Resultados típicos de las pruebas en tanque — Resistencia vs. velocidad (casco de SUP de travesía, escala 1:3.5)
Resistencia a escala de modelo (N) a velocidades escaladas según Froude. La predicción de potencia a escala real sigue el método de predicción de rendimiento ITTC-1978.
Equipo de expertos
Nuestro tanque está operado por un hidrodinamista con doctorado en dinámica de fluidos y 8 años de experiencia en tanques de remolque en un importante instituto europeo de investigación marítima. Cuenta con el apoyo de un técnico que prepara todos los modelos y la instrumentación. El equipo sigue los Procedimientos Recomendados del ITTC (Conferencia Internacional de Tanques de Remolque) para garantizar que cada prueba sea repetible, trazable y defendible a nivel internacional.
Pruebas en tanque para el desarrollo de cascos personalizados
Nuestro tanque no solo se utiliza para cascos de diseño propio; ejecutamos regularmente programas de pruebas para clientes que desean validar una forma de casco personalizada o investigar un problema de rendimiento:
- Comparación de formas de casco — Dos o más formas de casco candidatas probadas en condiciones idénticas, lo que proporciona una comparación objetiva de resistencia/velocidad/estabilidad para fundamentar su decisión de diseño.
- Optimización de apéndices — Las placas interceptoras, los túneles de spray, los flaps de trimado y las quillas pueden probarse en diversas configuraciones para cuantificar su contribución individual a la reducción de la resistencia.
- Estudio de acoplamiento del motor — Los datos de resistencia se convierten en una curva de predicción de potencia, lo que le permite seleccionar la potencia óptima del motor para su velocidad objetivo y su carga útil.
¿Por qué probar con nosotros?
No solo le entregamos un conjunto de números brutos. Nuestros informes convierten los datos del tanque en recomendaciones de ingeniería accionables: "Eleve el túnnel de spray 8 mm para reducir la superficie mojada a velocidad de crucero", "Aumente el deadrise en el espejo de popa 3° para reducir la aceleración por impacto" o "Desplace el centro de gravedad longitudinal 150 mm hacia popa para mejorar la actitud de planeo". Usted sale con una comprensión clara de qué cambiar y por qué.
Nuestro tanque también está disponible para pruebas independientes de terceros sobre la base de pago por servicio. Si está desarrollando un casco y desea una evaluación hidrodinámica imparcial y ejecutada profesionalmente, le invitamos a ponerse en contacto con nosotros.
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Ya sea que necesite un programa completo de desarrollo o una prueba comparativa única, podemos adaptarnos a su horario.
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