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Uno de los aspectos más importantes a la hora de diseñar un sistema de propulsión es conocer las dimensiones y
características del casco. El casco es el envoltorio exterior del navío y su diseño es uno de los tres parámetros de arquitectura naval de los cuales depende toda la
función del barco en operación. Éste va a definir factores de avance, desplazamiento y todas las interacciones hidrodinámicas referentes a la operación y maniobrabilidad
de la nave.
La hidrodinámica es una de las ramas de la dinámica que estudia el movimiento de los líquidos en relación con las causas de dicho movimiento. En el ámbito naval, se
estudia la interacción del casco del barco con el agua que desplaza. Los principios de esta rama de la dinámica son descritos por ecuaciones matemáticas como lo son la
Ley de Torricelli, el Número de Reynolds, el caudal y el Principio de Bernoulli, entre otros.
El diseño se asegura de cumplir con 3 funciones:
- La estanqueidad del navío en su parte inferior: esto le permite a la embarcación flotar.
- Rigidez: sirve para la conservación de las dimensiones y características de la nave, evitando deformaciones por esfuerzos de navegación.
- Eficiencia de desplazamiento: debe de tener una forma que le asegure la manera más eficiente de desplazarse de un punto a otro a través del agua, con relación a su objetivo.
En la práctica existe un factor de pérdida de eficiencia en la transmisión de energía (aproximadamente del 2.5% al 5%), pero sin tomar esto en cuenta, la potencia se
emplea para los siguientes factores:
Girar la hélice.
Superar la resistencia a las olas.
Superar la fricción del casco.
Superar la resistencia de turbulencia.
Superar resistencia del aire.
El diseño del casco va a depender a la vez del tipo de embarcación y la función que éste tendrá. La arquitectura naval tendrá que cumplir también con ciertas
especificaciones de diseño:
Ser capaz de llevar una carga determinada.
Ser capaz de hacer un viaje determinado en un tiempo dado.
Respetar presupuestos de fabricación y explotación de datos.
Cumplir con la normativa vigente.
Resistencia a condiciones normales y accidentales de operación.
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