Formulación de un modelo con acoplamiento dinámico para predicción de maniobrabilidad y navegabilidad en embarcaciones rápidas - Vargas Cortez, Said Yasser; Plazaola, Carlos Ramón (Panamá : Universidad Tecnológica de Panamá, 2022)
El diseño de embarcaciones seguras conlleva varías etapas de evaluaciones, entre estas, la maniobrabilidad. Las características de una embarcación con buena maniobrabilidad esta principalmente ligada a las características dinámicas de la embarcación. Para esto hay que estudiar el comportamiento e interacción con el entorno donde estas se desempeñan. En este trabajo se estudia el comportamiento dinámico de las embarcaciones rápidas. Para esto se propone una metodología para determinar las fuerzas que interactúan con el casco de la embarcación durante las diferentes operaciones, y se plantean las ecuaciones dinámicas que rigen el comportamiento. Para estos, el casco de la embarcación será analizado bajo diferentes condiciones de flujo para determinar las fuerzas resultantes que interactúan. Se incorporan los efectos viscosos que tienen el fluido sobre la embarcación, para verificar la validez del modelo se realiza una comparativa con respecto a la solución analítica de Blasius para una placa plana delgada. El estudio está basado en la simulación de la embarcación para poder determinar las fuerzas hidrodinámicas que actúan. Para esto se recurre a la dinámica de fluidos computacional (CFD), se proponen diferentes configuraciones de posición relativa de la embarcación respecto al flujo, y se obtiene un banco de datos con estas configuraciones.
The design of safe boats entails several stages of evaluations, among these, the maneuverability. The characteristics of a boat with good maneuverability is mainly linked to the dynamic characteristics of the boat. For this, it is necessary to study the behavior and interaction with the environment where they perform. In this work the dynamic behavior of fast boats is studied. For this, a methodology is proposed to determine the forces that interact with the hull of the boat during the different operations, and the dynamic equations that govern the behavior are proposed. For these the hull of the vessel will be analyzed under different flow conditions to determine the resulting forces that interact. The viscous effects that the fluid has on the vessel are incorporated. To verify the validity of the model, a comparison is made with respect to the Blasius analytical solution for a thin flat plate. The study is based on the simulation of the vessel to determine the hydrodynamic forces that act. For this computational fluid dynamics (CFD) is used, different configurations of the relative position of the vessel with respect to the flow are proposed, and data bank is obtained with these configurations.
Capítulo 1. Introducción. -- Capítulo 2. Formulación matemática. -- Capítulo 3. Modelado y simulación computacional. -- Capítulo 4. Resultados y discusiones. -- Capítulo 5. Conclusiones.
Tesis (
Contiene referencias bibliográficas y anexos.
MACIM
Said Yasser Vargas Cortez.
Keywords: Estabilidad de los barcos; Navegación; Ecuaciones del movimiento; Hidrodinámica; Ingeniería mecánica; Tesis y disertaciones académicas; Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica