Diseño, optimización estructural de sala de maquina y maniobrabilidad de un buque granelero de 2500 tpm - Espol (2016)
El diseño de la embarcación está sujeto a los requerimientos básicos exigidos por el armador, tomando como una de las restricciones más influyentes el calado máximo de acceso a los puertos de Guayaquil. En este párrafo se ha sintetizado lo que se está aportando en el presente informe, en los dos primeros Capítulos Conceptual y Preliminar se ha aplicado la metodología de la espiral de diseño para obtener de manera preliminar las dimensiones, formas, distribución general, estructura y propulsión de la embarcación, ya en el tercer capítulo, se desarrolló la optimización de las formas y estructura de la embarcación de tal manera que se logre obtener las dimensiones, formas, estructura, y potencia de propulsión final de la embarcación. En el tercer capítulo del proyecto se ha enfatizado el desarrollo de la optimización del compartimento de la sala de máquina aplicando un análisis de elementos finitos con la ayuda del software Ansys 15.0, la geometría del compartimento fue generado en SolidWorks para posteriormente realizar su verificación estructural mediante la aplicación del software de elementos finitos. Por otra parte, se realizó la mejora de las formas definitivas agregando un bulbo de proa y popa, logrando disminuir la resistencia al avance de la embarcación, este análisis se lo realizó utilizando el software OpenFoam y como verificación de estos resultados obtenidos se utilizó el software Maxsurf aplicando el método de Holtrop, logrando obtener una diferencia del 1 a 9% entre estos valores. Obteniendo una resistencia total al avance con apéndices de 121.92 [kN]. Las características de maniobrabilidad han sido evaluadas usando un modelo no lineal basado en la geometría y propiedades de masa del buque. Este modelo matemático presenta un análisis del movimiento de la embarcación con 3 grados de libertad como son avance en X (avance), Y (desplazamiento lateral) y N (giro alrededor el eje z) desde su centro de gravedad. Este modelo utiliza las formulaciones presentadas por [1]. Que han sido implementadas en un código de Matlab y aplicadas a la geometría del buque granelero, el resultado se lo ha comparado con el método lineal y lineal corregido del modelo, teniendo como resultado que el modelo no lineal con pequeños ángulos de giro del timón se aproxima a los resultados obtenidos para el circulo de evolución con el método lineal corregido. Sin embargo, al aumentar el ángulo del timón la diferencia entre estos dos métodos es considerable. Esto es debido a que la velocidad de giro para pequeños ángulos es similar entre el método lineal corregido y el método no lineal, mientras X que para grandes ángulos la velocidad de giro resultante es más elevada para el método no lineal. Ya en el cuarto capítulo se ha realizado un análisis económico orientado a la recuperación de la inversión inicial generada por construcción y posterior operación del buque, una de las mejores opciones que se idearon para generar ingresos es fletar la embarcación a modo de casco desnudo, es decir, el propietario pondrá las condiciones de pago al fletador