Diseño de una hélice supercavitante

Abstract

Para diseñar una Hélice Supercavitante se valió de la propuesta de Kudo y Ukon 2001, para estimular la cavitación en lado de baja presión mediante ranuración de las palas en el borde de ataque. Para lograr este objetivo, se hicieron simulaciones computacionales de la distribución de presión sobre los perfiles hidrodinámicos a lo largo de la pala, para la ubicación de la ranura o cavitador. Se construyeron dos hélices, una de ellas con una ranura para su posterior experimentación que permita conocer la diferencia en las eficiencias de ellas. Esta técnica permite obtener una supercavitación estable, con una reducción en la fuerza arrastre, obteniéndose un incremento en la eficiencia de la hélice. Resultados: * Una hélice ranurada más eficiente que la hélice sin ranura, descrito por ecuaciones experimentales. * Fotografías que muestran el funcionamiento de la hélice en presencia de estelas helicoidales de vapor (cavitación). Estas fotografías no alcanzan a mostrar la supercavitación sugiriéndose en próximas investigaciones utilizar otra técnica de visualización. * No se observó fenómeno de picadura en las hélices. Basado en los resultados se propusieron dos hipótesis que explican el por que una mejor eficiencia en la hélice ranurada: * Hipótesis 1: hay reducción en el arrastre friccional por la disminución de la viscosidad cerca de la superficie debido al fenómeno de supercavitación. * Hipótesis 2: reducción en el arrastre por fuerzas de presión al retardar el desprendimiento de capa límite por la turbulencia inducida por la ranura en la superficie de baja presión de las palas de la hélice. Esta incertidumbre deberá ser resuelta en investigaciones posteriores.