Computer aided design of horizontal axis turbine

This paper presents a computer-based method for modelling the blades of horizontal axis turbines using B-spline surfaces. The method uses common design parameters for the geometry of this type of turbine and produces a final set of B-spline surfaces for the geometry of the blades that can be used for the visualisation, calculations and construction of the rotor surface. The method begins with the creation of a 3D set of offsets that constitute the rotor blades based on a 2D definition of the airfoils, which is normally used in the design of different stations along the rotor blade. It also uses geometrical parameters such as the skew and rake or coning distribution. The method stresses the fitting of the blade?s leading edge, which has a significant impact on the properties of the rotor and separately models the trailing edge of the blades. B-spline curves and surfaces are used in this method because they are widely used in CAD-CAM software products and can be easily exported to other programs

Estudio hidrodinámico de un catamarán tipo SWATH

En esta Tesis se presenta un tratamiento de los catamaranes tipo Swath (Small Waterplane Área Twin Hull, catamaranes de poca área en la flotación) desde el punto de vista de la resistencia al avance. Se revisan distintos métodos numéricos publicados y se propone uno nuevo que usa las mejores cualidades de los revisados y que se ha validado mediante ensayos de canal con diferentes modelos de buques Swath. En la Tesis se presenta además un método de generación de formas de Swath que permite tener de forma sencilla un casco que cumpla con numerosos requerimientos impuestos a sus coeficientes principales de formas. Los buques Swath son conocidos por sus buenas características de comportamiento en la mar teniendo sin embargo la penalización de la resistencia al avance debido a la mayor superficie mojada que presentan respecto a los monocascos de similar desplazamiento. En esta Tesis Doctoral se propone además un método de optimización que permite obtener unas formas que presenten unos coeficientes principales con valores comprendidos en unos determinados intervalos impuestos por el proyectista. Para comparar los resultados obtenidos en los ejemplos presentados en la Tesis con las prestaciones de un buque monocasco equivalente, se presenta un método de obtener formas simples de monocascos de manera que se pueden controlar los parámetros principales de las formas, pudiéndose de esta forma comparar monocascos y Swaths de semejante desplazamiento y poder obtener conclusiones de esta comparación. Las aportaciones principales de la Tesis son un método de predicción de resistencia al avance en aguas tranquilas para catamaranes tipo Swath que se valida con resultados de ensayos de canal; un método de generación de formas de Swath y un método de optimización de las mismas desde el punto de vista de al resistencia al avance

Viability study of sailing propulsion combined with a conventional system

For many years now, sails have been used as a propulsion system. At present, they are restricted to recreational/sport crafts since the appearance of the first steam vessels in the beginning of the 19 th century. But in the last years, due to the increase of fuel price and the pollution of the environment, it is being studied the possibility to introduce again the sail as a propulsive method combined with other conventional systems. In this paper, it is studied the viability of using a sail as a propellant with other conventional systems of propulsion. After considering the concept of apparent wind, the range of use of this complementary propulsion is presented. The calculation methodology, the numerical simulations and the wind inputs from a specific route are also included

A contribution to appendage drag extrapolation using computational tools

In this paper, the foundations of the beta method, widely used in todays ship appendage extrapolations, are explored. The present work pretends to validate the Beta Method using experimental and computational tools. The ship used is a rounded bow tugboat with two significant appendages, namely, a midship protective structure for the propulsion system and a stern keel. The experimental and computational data was obtained through Towing Tank trials and a RANSE CFD code, respectively

Mathematical model for manoeuvrability of a riverine support patrol vessel with a pump-jet propulsion system

A study on the manoeuvrability of a riverine support patrol vessel is made to derive a mathematical model and simulate maneuvers with this ship. The vessel is mainly characterized by both its wide-beam and the unconventional propulsion system, that is, a pump-jet type azimuthal propulsion. By processing experimental data and the ship characteristics with diverse formulae to find the proper hydrodynamic coefficients and propulsion forces, a system of three differential equations is completed and tuned to carry out simulations of the turning test. The simulation is able to accept variable speed, jet angle and water depth as input parameters and its output consists of time series of the state variables and a plot of the simulated path and heading of the ship during the maneuver. Thanks to the data of full-scale trials previously performed with the studied vessel, a process of validation was made, which shows a good fit between simulated and full-scale experimental results, especially on the turning diamete

A study on the shallow water effect on a ship's pivot point

Information on the pivot point of a turning ship is collected, taking into account practical notes and manuals on ship maneuvering as well as experimental data and simulated results which all together reveal a consistent behavior when varying water depth or some ship particulars. Results from the studies already carried out on the Riverine Support Patrol Vessel (RSPV) of the Colombian Navy are included in this one, in order to estimate the pivot point’s position and to contrast those results with theory and available empirical observations. Linear manoeuvrability theory is tested and its results show poor approximation with respect to the kinematic equations. As to the depth variation effect, by means of fullscale experiments it is confirmed that the pivot point’s position, when going to shallow water, always varies in the same way, proving to be coherent with the available information on this phenomenon

EU-CargoXpress: wind propulsion concept

The EU-CargoXpress project suggests the usage of sustainable energies to reduce the fuel consumption. The updated concept consists of hoisting the superstructure and using it as a sail together with the conventional propulsion. This paper presents the study of the sail performance by means of a computational analysis and wind tunnel tests. Moreover, a research of the energy saving in different operational areas has been conducted. It is concluded that there is a significant energy saving by using the superstructure as a sail which leads to a reduction of fossil fuel consumption and consequently, a reduction of greenhouse gas emissions

El Buque de Cooperación Pesquera, una iniciativa de la Admisnitración para la pesca responsable y sostenible

El pasado año 2007, Astilleros Armón-Vigo ganó un Concurso de la Secretaría General de Pesca Marítima del antiguo Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación cuyo objeto era el Proyecto y Construcción de un Buque para la Cooperación Pesquera. El buque deberá tener medios propios para la cooperación al desarrollo y para la formación de los pescadores y trabajadores de las Empresas e Instituciones radicadas en el exterior, en aquellas operaciones relacionadas tanto con la propia actividad pesquera, como con la actividad transformadora, conservera y comercializadora. Esta es una acción novedosa - quizás la primera de estas características que se realiza en el mundo - y con ella se hace patente el apoyo decidido y la apuesta clara que la Administración Pesquera Española quiere hacer, de manera no exclusiva pero si prioritaria, para ayudar a aquellos países con los que se firmen Acuerdos y/o Convenios de Cooperación para el Desarrollo Pesquero de aquellos. Se trata de en un buque de diseño moderno, socialmente avanzado en las habilitaciones de la tripulación y optimizado hidrodinámicamente para poder rentabilizar al máximo su utilización, de tal manera que pueda desplazarse, con velocidad suficiente, a lo largo del año a aquellos países de cualquier continente que, por las necesidades de la cooperación pesquera y/o de nuestras empresas así lo demanden. Este buque, deberá llevar, en una o en distintas cubiertas, aquella maquinaria de última generación utilizada por nuestras industrias (conserveras, transformadoras, elaboradoras, comercializadoras de productos pesqueros tanto frescos como congelados, etc.), que se encuentran radicadas en el exterior, para formar personal en aquellos procesos que necesiten cualificar mano de obra especializada, reproduciendo aquellos procedimientos necesarios para mantener la actividad y la rentabilidad de las mismas. Por último, el buque deberá estar provisto de dos laboratorios: uno oceanográfico y otro biológico, dotados de tecnología punta para la formación en investigación científica a nivel elemental y medio, adaptados para la formación y para las necesidades científicas en la que es conveniente instruir a los países en vías de desarrollo para poder cualificar a sus técnicos en esos niveles. Estos laboratorios estarán preparados también para la formación básica en el marisqueo y la acuicultura. In the last year, ARMON-VIGO shipyard won the contest to design and to built a ship for the fishing cooperation promoted by the General Secretary of Maritime Fisheries belong to the old Ministry of Agriculture, Fishing and Food. The ship must have any facilities for the cooperation and development for the education and training of the fishermen and workers in the companies and Institutions related not only with the fishing activity but with transformation, canning and commercial activities also. This can be considered as a novelty, maybe the first one of these characteristics in the world. It represents the strong support and the clear position of the Spanish Fishing Administration, not exclusively but with an significant priority to help to those countries which sign Agreements of Fishing Development and Cooperation with Spain. It would be a ship of modern design, with a very high standard for the crew accommodation and special attention to the hydrodynamic aspects in order to optimize the hydrodynamic performance through the different actions with countries all around the world and following also the necessities of our own companies. The ship must incorporate in the different decks all the machinery and equipment of the last generation used by our industries located in other countries in order to educate and to train the personnel in the special processes that require a qualified manpower. It is necessary to reproduce all the processes in order to maintain the activity and the profitability of these companies. At the end, the ship must include two laboratories: one oceanographic and other biologic, provided with the highest technology for the training in scientific research at an elemental and medium level appropriated to the countries under development to which they are dedicated. A goal is to qualify the technicians of these countries in an appropriate level. These laboratories are also prepared for training in acuculture and shellfising

Utilización de objetos de aprendizaje en asignaturas heterogéneas de la Universidad Politécnica de Madrid. Resultados y valoración de la experiencia.

Durante el curso 2007/08 un grupo de profesores de distintas Escuelas de la UPM ha participado en un proyecto coordinado cuyo objetivo principal el la generación y adaptación de materiales didácticos para transformar de forma progresiva la docencia a formato semi-presencial o completamente a distancia. Como recursos educativos se han utilizado los Objetos de Aprendizaje. La novedad de las asignaturas implicadas, no sólo por su temática, sino en otros aspectos de gran importancia práctica como la diferenca en número y procedencia de los alumnos que las cursan, nivel en el Plan de Estudos , etc. En este trabajo se describe la experiencia y se muestran algunos de los materiales proparados. También se presentan los resultados académicos alcanzados por los alumnos y la valoración cualitativa que hacen los estudiantes respecto a disponer de objetos digitales de aprendizaje

Reducción de la resistencia al avance de un buque mediante la aplicación de pinturas especiales al casco

La crisis económica, el impacto medioambiental y el consumo continuado de los combustibles fósiles propician cualquier iniciativa que conlleve un ahorro de energía. En el mundo de los buques, uno de los objetivos ha sido siempre el alcanzar un casco hidrodinámicamente óptimo que con un mínimo de potencia proporcione la velocidad deseada. Esta resistencia al avance se debe esencialmente a dos razones: a la fricción entre el agua y el casco del buque y a la generación de olas debido a la presencia de la interfase aireagua. El presente trabajo recoge las labores llevadas a cabo para evaluar la posibilidad de minimizar la resistencia debida a la fricción mediante la aplicación de pinturas especiales al casco del buque. El análisis se ha aplicado a un buque de cooperación en materia de pesca que ha sido estudiado hidrodinámicamente en el Canal de Ensayos Hidrodinámicos de la E.T.S.I. Navales. Para el estudio de la reducción de la resistencia de fricción se han ensayado dos planchas con una superficie mojada equivalente al modelo utilizado en los ensayos hidrodinámicos con dos tipos diferentes de pintura. También se han llevado a cabo cálculos numéricos con un código comercial de tipo viscoso con la posibilidad de evaluar la rugosidad. Se pretende también con ello proceder a la validación de dicho código para la consideración de la rugosidad