Diseño y aplicación de propulsores de túneles.

Los barcos utilizan propulsores de túnel para proporcionar maniobrabilidad lateral a baja velocidad al atracar y un alto empuje mientras están parados.

Los propulsores de túnel son como los propulsores de azimut, que se utilizan detrás de un barco para propulsión, excepto que estos propulsores se colocan dentro de un túnel (una abertura de un lado al otro del casco) ya sea en la proa (proa) o en la popa ( popa) del barco.Además, toda la configuración es inamovible, es decir, el impulsor en el túnel sólo puede crear fuerza transversal.

Los barcos equipados con propulsores de túnel se pueden identificar por el símbolo de una gran cruz en un círculo rojo a ambos lados del casco, por encima de la línea de flotación, sobre cada uno de los propulsores.Estos propulsores están situados por debajo de la línea de flotación de carga más baja para poder estar siempre por debajo de la línea de flotación.

El objetivo principal del uso de propulsores de túnel sería durante el atraque de barcos, especialmente para barcos grandes como VLCC, buques de pasajeros (incluidos transatlánticos y cruceros), en condiciones de fuertes vientos y mareas.

También los utilizan los buques de investigación durante la recolección de muestras o el lanzamiento de AUV o ROV, que requieren que el barco permanezca quieto.Acortan el tiempo de maniobras y reducen el coste del remolque.Además, desde la aparición de los propulsores de túneles, la maniobrabilidad específicamente en los puertos se ha vuelto más fácil.Pueden operarse manualmente o con la ayuda del sistema de posicionamiento dinámico, lo que lo hace aún más eficiente ya que pueden operar por sí solos simplemente configurando la posición a través del mecanismo de retroalimentación.

Propulsores de túnel encontrados en barcos como:

① Hélices de proa (hélices de proa de chorro de agua, hélice de proa convencional y propulsores de túnel hidráulicos)

Los propulsores de proa de chorro de agua son un tipo especial de propulsor que utiliza un dispositivo de bombeo en lugar de una hélice convencional.El agua se descarga a través de boquillas a alta velocidad.Tienen una mayor ventaja de penetraciones de casco más pequeñas para propulsores de tamaño equivalente.

② Propulsores de popa

Los propulsores de popa son como los propulsores de túnel de hélice convencionales.Se utilizan para aumentar la estabilidad y mejorar la capacidad de giro (sobre el centro del barco).

Diseño

Según el diseño, existen dos tipos, CPT (Controlled Pitch Thruster) y FPT (Fixed Pitch Thruster).Están diseñados para lograr el máximo empuje para un diámetro de hélice específico y garantizar la máxima eficiencia.

Los propulsores de túnel del tipo CPT están equipados con hélices de paso controlable.El par desarrollado debido al motor de propulsión se transmite mediante un acoplamiento elástico y un engranaje cónico al eje en el que está montado el cubo de la hélice.La dirección del empuje se controla mediante un cambio del paso de la hélice.El cambio de tono se controla mediante un método hidráulico.

Los propulsores de túnel del tipo FPT están equipados con hélices de paso fijo.La dirección del empuje se obtiene mediante un cambio de sentido de rotación en el motor de propulsión.El empuje está controlado por un cambio en el número de revoluciones del motor.

Durante el diseño de la embarcación, es importante determinar si la aparición de túneles sobre la superficie del agua es algo común en mares agitados.La aparición de túneles perjudica el rendimiento del propulsor y puede dañar el propulsor y el casco que lo rodea.

A continuación se presentan algunos parámetros de diseño que aumentan los beneficios técnicos.

1) El diámetro del túnel debe ser lo más pequeño posible para minimizar el espacio de montaje y aumentar la eficiencia del casco.

2) El propulsor del túnel debe diseñarse para un empuje máximo.

3) Se debe obtener una alta eficiencia adaptando el diseño de la hélice al diámetro del túnel, y optimizando el flujo hacia la hélice.

4) Se deben diseñar hojas estándar de diseño inclinado hacia atrás con puntas redondeadas.Esto da como resultado una eficiencia de empuje óptima al tiempo que se obtiene un cambio más gradual en el volumen de cavitación.

5) La hélice debe tener un área de pala grande para mantener el volumen de cavitación lo más bajo posible.Esto da como resultado una máxima potencia de empuje con niveles mínimos de ruido y vibración, brindando un confort óptimo en el alojamiento.