Hidrodinámica de la zona unión quillote casco

[Mariano Grumete]

Chanque, esto quedó perdido en el tráfico de otro post muy concurrido. ¿Se puede avanzar con algunos datos o información?. Saqué fotos de diferentes uniones casco-quillote este finde en el varadero. Si da para avanzar con el tema, las busco y las subo. Está abierto para vos y/o para cualquiera que no pretenda cobrar por su colaboración

Chanquete escribió: ↑Mié Dic 11, 2024 6:05 pm
En la zona de contacto del quillote con el casco la fluidodinamica se complica apareciendo una resistencia adicional, la resistencia por interferencia.
El manejo de esta region en la que el quillote perturba el flujo del casco y el casco perturba el flujo alrededor del quillote no es simple. Por ello aparecem propuestas que parecen contradictorias con perfiles diversos uniones fuseladas de bordes suaves curvos y uniones con esquinas filosas.
Su discusion excede a este foro

Ese es un tema interesante. Me gustaría saber más. La mayoría de los barcos solo unen quillote con el casco sin tener en cuenta nada respecto de esa zona. Hay algunas excepciones pero son las menos. Es una unión a 90°. En las alas de los aviones, la unión es bastante más suave. ¿No será un lugar en el que se podrá optimizar la hidrodinámica de nuestros barquitos? En vez de una unión a 90° que sea una curva con determinado radio. No sería muy difícil de lograr con un par de kilos de masilla 323.

[Chanquete]

Screenshot_20241216-160243_Samsung Internet (1).jpg (16.28 KiB) Visto 3555 veces

La fluidodinamica en la franja superficial del agua ( digamos 50cm) tiene ciertas similitudes con flujos compresibles, de alta velocidad ( aunque no lo sea)
Por ello tienen aplicacion los perfiles que acostumbramos a ver en aviones veloces.

[Chanquete]

Mas abajo el flujo ya es normal.
La zona superior, delta e algunas aplicacilnes puede ser configurada para ge erar vortices conicos que proveeria sustentacion apreciable a grandes a gulos de ataque.
Todo depende de como se quiera y pueda navegar

[Chanquete]

Todo esto es a nivel de receta para acercarse un poco a un problema complejo con aspectos contradictorios
Si se prioriza la gobernabilidad se acepta a me nudo un incremento de resistencia si se prioriza la velocidad la resistemcia debe minimizarse
Claramente aparecen soluciomes de geometria variable no tan faciles de realizar en nnuestros quillotes

[Chanquete]

Lo optimo (y de momento delirante) serian quillotes cuya geometria variable se comanda dinamicamente como las escotas y las velas.
Porque el quillote es en realidad una vela sumergida.

[Chanquete]

En el diseño de cascos quillas y timones de yates modernos veloces aparece la tendencia de aplicar una ley de areas parecida a la aplicada en flujo supersonico. La quilla, el bulbo y el timón están colocados en areas del casco ligeramente adelgazadas, como los fuselajes de aviones supersonicos del tipo de botellas de coca cola con las alas colocadas en la zona angostada.
Obviamente esta hidrodinamica vale en la franja superior de agua cuando las condiciones se acercan al planeo.

[Chanquete]

https://www.boatdesign.net/threads/hydr ... ena.42906/

[Chanquete]

Por eso el aspecto de las quillas modernas se parece tanto al de las alas de aeronaves veloces.

[Chanquete]

Las similitudes entre embarcaciones y aeronaves veloces se hacen evidentes cuando con ayuda de un poderoso motor hacemos navegar a un barco de desplazamiento por encima de su velocidad natural (la de la eslora)
Aparece una montaña de agua delante de la proa que nos frena un monton.

La analogia aerodinamica de esa montaña es la onda dechoque.

[Mariano Grumete]

Muy interesante Chanque. Muy capos esos que participan en ese foro Muchas gracias

[farofa]

El tema es interesaante en cuanto a la hidrodinamica y aerodinamica de los flujos, El objetivo es distinto en el avion que el barco ya qu e para este ultimo se trata de interrumpir el desplazamiento lateral (filoso y profundo) si se redondea la union con el casco entraria en conflicto este objetivo mejorando tal vez el avance ( Entiendo mas eficiente la orza que el quillote para el abatimiento)
En aeronautica el objetivo es distinto es generar traccion para uno de los lados para provocar la sustentacion
lo ideal seria un quillote que pueda cambiar el perfil para una cara y la otra a efecto de generar traccion a barlovento
No se si los catamaranes con foil o orzas en cada ponton son con perfiles inversos, deberian serlo midiendo siempre el conflicto con el avance.
La aerodinamica aplicada a las velas es mas similar a la aplicada a la de aviones

[Chanquete]

La idea de quillas de geometria variable, quillas con flaps no es nueva. Barcos clasicos como los Sparkman Stephens ya las emplearon y con exito
Copio y traduzco:

Mencionemos al Swan 37 es un sloop de tope de mástil de una tonelada , construido en GRP y sucesor del Swan 36. Fue diseñado por Sparkman & Stephens y fabricado por Nautor Oy entre 1970 y 1974 con un total de 59 barcos construidos. [ 1 ] [ 2 ] Sparkman & Stephens diseñó el ganador de la Copa América Intrepid (1967 y 1970) con un pequeño flap de compensación en el borde de fuga de la quilla. S&S usó la mismo tipo de flap de compensación en al menos algunos de los primeros Swan 37. Medido por el éxito en carreras, Swan 37 es uno de los yates Swan más exitosos jamás construidos y es famoso por ganar la Round Gotland Race en seis ocasiones en cuatro décadas por un yate llamado Tarantella II. [

[Mariano Grumete]

Si no me equivoco eso se denominaba "trim tab" y creo que el Matrero originalmente traía ese dispositivo. Entiendo que se dejó de usar porque la fórmula o lo penaliza mucho o directamente lo prohibió.

[Chanquete]

Exactamente: trim taps, minialetas, o miniflaps permiten lograr una mejor relacion sustentacion/resistencia que la que logra un perfil simetrico

Un perfil simetrico con angulo de ataque nulo, sin incidencia, no sustenta.
Para no irnos de ronza necesitamos sustentacion, la que logramos con un angulo de ataque que al mismo tiempo genera mas resistencia. Si ceñimos un borde y en lugar de usar un perfil simetrico usasemos un moderno perfil laminar lograriamos mas sustemtacion com menos resistencia....que seria brutalmente perjudicial al cambiar de borde
La solucion de compromiso es un perfil simetrico con flap, o miniflap o como los llamen.

[Chanquete]

A bajas velocidades, y en momentos de bajas velocidades los grandes angulos de ataque necesarios para proveer la sustentacion necesaria seguramente irian acompañados por desprendimientos de flujo que provocan sustanciales aumentos de resistencia
En esos momentos un miniflap ofreceria una mejora sustancial
Tambien en una ceñida largo tiempo se logra una mejor relacion sustentacion/ resistencia.