Resistencia inducida por las olas


Cuando se navega con mal tiempo, uno de los efectos inmediatos que se aprecia en el barco es la reducción de su velocidad, debido a la interacción entre las olas y el casco. Por otra parte, la fuerza de gobierno del timón depende, entre otros factores, de la velocidad relativa del agua respecto del timón al cuadrado, por consiguiente una reducción de la velocidad debida al mal tiempo, aunque sea pequeña, puede afectar a la gobernabilidad del barco, en unas condiciones en que es imprescindible tener un buen gobierno.

Por esta razón, es interesante cuantificar la resistencia a la marcha del barco en presencia de olas, ya que conviene determinar cuál debe ser la potencia mínima del motor que garantice una velocidad suficiente para gobernar con mal tiempo.

Cuando el barco navega en presencia de olas, mas o menos grandes, la resistencia al avance se ve incrementada por lo que se llama resistencia inducida por las olas. La cuantificación de esta resistencia es difícil, aunque en experimentos realizados con modelos se ha llegado a la conclusión de que este incremento de resistencia depende sobre todo de los siguientes factores:

Como método aproximado para calcular este incremento de resistencia, con mares de proa, se puede utilizar el propuesto por Gerritsma y Beukelman. Primero se determina en el gráfico el coeficiente de resistencia inducida, CIW , en función de , siendo L la eslora del barco y Lw la longitud de ola. (La curva indicada es para un número de Froude de 0.25).

Entonces el incremento de la resistencia inducida por las olas, DRIW , está dado, aproximadamente, por:

Siendo: H la altura de ola, B la manga del barco, ρ la densidad del agua de mar y g la aceleración de la gravedad.

De la anterior expresión se pueden obtener las siguientes conclusiones:

La reducción de la velocidad del barco, debida a la resistencia inducida por las olas, es importante porque afecta a la capacidad de gobernar del barco, como se ha dicho, y habrá que tenerla en cuenta al determinar la potencia mínima del motor necesaria para que el barco pueda navegar, en condiciones de mal tiempo.

Diversas organizaciones recomiendan una potencia del motor, suficiente para conseguir una velocidad mínima que permita gobernar en condiciones de aguas tranquilas:

Sin embargo las velocidades citadas y la potencia requerida en estas normas se refieren a aguas tranquilas, pero como se ha visto antes, en caso de mal tiempo hay un incremento apreciable de la resistencia a la marcha, por lo que habrá que tener en cuenta un margen de potencia suficiente para vencer ese incremento de resistencia.

La práctica de la experiencia dice que para que un barco pueda gobernar y mantener el rumbo, incluso durante un temporal, se requiere al menos una velocidad de 5 nudos, por lo que habrá que disponer de la potencia suficiente para conseguir vencer la resistencia a la marcha a esa velocidad, en aguas tranquilas, más la resistencia adicional inducida debida al mal tiempo.

 

 

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