Fundamentos de los cálculos

Para la determinación de la geometría de la embarcación, evaluamos los factores hidrodinámicos a los que se ven sometidas las embarcaciones reales en el agua.

Para esto, primero analizamos las fuerzas y variables que afectan a un material inmerso y en movimiento en el agua. Estas son la diferencia de presiones que se generan alrededor de la embarcación, y la viscosidad del agua. Estas dos fuerzas se oponen al movimiento, lo que genera pérdidas de energía en velocidad.

La viscosidad es inherente a un fluido y representa una oposición al esfuerzo de corte que genera el movimiento en un fluido. Contra esto, la forma de plantear una solución hidrodinámica es escoger un material poco rugoso en su superficie y suficientemente liso. Esto ayudaría a minimizar los efectos de la viscosidad, que sólo se pueden minimizar, no eliminar. Por esto, elegimos usar la fibra de vidrio, un material muy moldeable para lograr las geometrías deseadas para minimizar efectos de las presiones. Además es un material muy liviano, lo que aporta poco peso a la embarcación y es un material que flota muy bien.

Para las diferencias de presiones a las que se ve enfrentada la embarcación, la solución que proponemos es referente a la geometría del casco de la embarcación. Minimizar las diferencias de presiones en diversas zonas de la embarcación, se solucionan atendiendo a dos factores esenciales.

• Crear un casco simétrico en cuanto a su simetría.
• Disminuir al mínimo la separación entre las secciones laterales del casco.

Estos dos puntos ayudan a hacer más hidrodinámica la embarcación ya que una separación pequeña entre los lados del casco, genera poca separación entre las líneas de fluido. Esto significa que las líneas que rodean a la embarcación, se separan poco entre ellas, lo que genera menor diferencia de presión entre la parte anterior y la posterior.

Tratamos de evitar estas diferencias de presiones. Esto se logra haciendo geometrías simétricas y poco separadas entre sus lados.

Así logramos disponer de una geometría y de un material que creímos adecuados atendiendo a estos requerimientos.

Otro factor importante a considerar, tiene que ver con el área proyectada de la embarcación ante el fluido. Esta consideración en cuanto a la geometría, se evalúa en el coeficiente de Arrastre (Cd). El que se representa de la siguiente forma:

Fext = -0.5* ρ * Cd*Ap*V2

Dónde Ap es el área proyectada, V es la velocidad y Cd es el coeficiente de arrastre. Esto muestra que el área proyectada influye en la aparición de una fuerza externa que afecta a la embarcación. Esto implica que tratamos de minimizar el área proyectada ante el fluido.