El nuevo diseño reduce el arrastre aerodinámico de la superestructura del barco

Un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha demostrado un método único que puede reducir la resistencia aerodinámica de los barcos en un 7,5 %.

El elemento central del método es el efecto Coanda de flujo constante, la tendencia de un fluido a fluir, como el agua por el dorso de una cuchara, a lo largo de una superficie convexa en lugar de salir disparado de ella.

En el transporte marítimo, una de las principales fuentes de resistencia aerodinámica es la parte posterior cuadrada de la superestructura del barco, y el nuevo método desarrollado por los investigadores de Chalmers induce el efecto Coanda alrededor de esta área.

“Al crear un diseño con bordes convexos en la superestructura del barco y permitir que el aire altamente comprimido fluya a través de las ranuras de los chorros, el efecto Coanda permite que se equilibre la presión del aire en el casco del barco. Esto, a su vez, reduce considerablemente la resistencia aerodinámica, lo que hace que la nave sea más eficiente energéticamente”, dice Kewei Xu, investigador postdoctoral en Chalmers.

Inspirado en la tecnología aerodinámica utilizada en la aviación, el método se considera particularmente relevante para el futuro transporte marítimo impulsado por viento. Anteriormente, los efectos aerodinámicos no se consideraban importantes en comparación con la resistencia de un barco en el agua.

Los investigadores afirman que abre el camino para los grandes buques de carga propulsados ​​por velas, ya que los barcos impulsados ​​por viento se ven más afectados por la resistencia aerodinámica que los de motor.

La tecnología también podría permitir despegues y aterrizajes de helicópteros más seguros en los barcos. La turbulencia generalmente surge cuando el aire fluye hacia abajo desde la superestructura del barco, desestabilizando el helicóptero. Dado que los pilotos necesitan aterrizar o despegar en un lugar muy preciso del barco, esto conlleva grandes riesgos. Actualmente, se utilizan cercas o una forma adaptada en el barco para minimizar los riesgos, pero no son muy efectivos, dicen los investigadores de Chalmers. El nuevo método amortigua la turbulencia, ya que afecta el viento que fluye detrás de la superestructura.

El efecto Coanda lleva el nombre del inventor rumano Henri Coanda quien, alrededor de 1910, fue el primero en reconocer las aplicaciones prácticas del fenómeno en el diseño de aeronaves. Hoy en día, el efecto se usa en aviones a reacción, donde la sustentación aerodinámica aumenta a medida que la corriente en chorro se “pega” al ala. El efecto Coanda afecta los flujos de aire y líquidos en muchos contextos diferentes, como el aire acondicionado.

El método, que se puede utilizar en barcos existentes y de nuevo diseño, se describe en un artículo publicado en Physics of Fluids.