Revista de Oceanografía e Investigación Marina
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abstracto

La ciencia inmortal del agua muerta: Efectos de la resistencia interna de las olas en la propagación de cuerpos sumergidos

Marco Danieletto, Justin M. Brown, Timur Radko

Antecedentes: La evaluación y predicción de la resistencia son esenciales para maximizar la eficiencia de los vehículos náuticos. Sin embargo, la fuerza total ejercida por un fluido sobre un cuerpo es difícil de predecir. Una fuente de arrastre que aún no se comprende bien y que tiene efectos significativos para los barcos que atraviesan aguas estratificadas es el fenómeno de las aguas muertas. Representa el aumento dramático en la resistencia asociada con las ondas internas creadas por el propio cuerpo. Este fenómeno se ha estudiado en la literatura para buques de superficie y sumergidos por separado, pero se ha prestado poca atención a la comparación directa de los dos.

Métodos: Nuestra investigación investiga los efectos del agua muerta mediante la comparación de resultados de laboratorio para experimentos de cuerpos sumergidos y superficiales en fluidos estratificados y no estratificados. Para hacer esto, remolcamos un cuerpo cilíndrico con una fuerza constante a través de un tanque de agua hasta que la velocidad del objeto remolcado se vuelve uniforme, cuando la fuerza de arrastre equilibra la fuerza de remolque. Para cada escenario, usamos cuatro fuerzas de remolque diferentes.

Resultados: Al comparar el coeficiente de arrastre medido en cada caso, encontramos que la contribución estratificada al coeficiente de arrastre es comparable para cuerpos superficiales y sumergidos. El cambio en el coeficiente de arrastre causado por la estratificación siempre es positivo en estos experimentos, pero es mucho mayor para velocidades inferiores a la velocidad de fase máxima del sistema.

Conclusiones: Esto implica que la modificación del coeficiente de arrastre por agua muerta no depende de la ubicación del cuerpo, lo cual es una consideración importante para determinar la profundidad de máxima eficiencia para el transporte de embarcaciones.< /p>