15 – Ratio velocidad – eslora

En general cuando se diseña un barco, hay que elegir la velocidad máxima que es un variable que fundamentalmente depende de la eslora de flotación. Existen límites que luego se verán.

La fórmula que calcula el ratio es:

Ratio = Velocidad / √ de la eslora de flotación

La tabla de ratios es

r= 2 cascos lentos, baja velocidad

r entre 2,5 y 3 media velocidad, donde están los veleros

r ≥ 3 para barcos a motor

r ≥ 8 diseños a motor muy rápidos, usualmente poco manejables. Pero hay un límite a considerar para los cascos que no planean, o sea que desplazan el agua en vez de resbalar sobre ella. Ese límite esta (para unidades métricas):

Limite de velocidad máxima desplazando agua = 2,5 * √ de la eslora de flotación 

A partir de ese límite la ola que generan a proa es enorme y se necesita muchísima energía para aumentar en muy poco la velocidad, pero si por sus formas planean, el límite es mucho más alto.

Ejemplos:

1. Wit Blits con eslora de flotación 9 metros y su máxima velocidad apreciada son 9 nudos

Ratio = 9  / √9  = 3

que es una velocidad típica de un velero de regatas-crucero, y si calculamos

2. Lancha de 16 metros con una velocidad de 30 nudos

Ratio = 30 / √16 = 30 / 4 = 7,5 que es una velocidad alta. Pero el casco tiene que planear a esa velocidad porque desplazando agua su tope sería:

Esta motora desplazando agua, y no planeando:

Velocidad límite = 2,5 * √16 = 10 nudos

Coeficiente de afinamiento prismático

Nos indica lo llenas que son las formas de una carena y consiste en la relación que existe entre el volumen de dicha carena y la eslora de flotación. Es como una sección de cilindro si la sección máxima de la obra viva fuera circular.

Fig 1 Coefte prismat

φ = Δ/Lf  *  B2  Siendo Bla superficie de la sección máxima sumergida y Δ el desplazamiento.

Los valores para los veleros son bajos, sobre todo si incluimos el volumen de la quilla u orza. Pero da una idea del potencial de velocidad porque las curvas del coeficiente de afinamiento prismático y la predicción de velocidad desplazando agua V√L son paralelas.

En ceñida, con viento ligero el coeficiente de afinamiento prismático debe se de 0,5 o menor por el contrario con más viento en empopada debería ser o,6 o superior. Se considera optimo un Cap de 0,56. (Pierre Gutelle, Larsson y Eliasson)

Fig 2 Grafica CP v velocidad copy

 

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