Hidrodinámica

[Mariano Grumete]

Hago una consulta para los que saben del tema, Chanque y algunos otros.
La unión quillote casco: ¿es conveniente que sea a 90° o sería mejor agregarle algún material (como masilla) para que la transición no sea un ángulo recto sino una curva con determinado radio?
Me parece haber leído que en los aviones es muy importante la transición ala-fuselaje y por lo general, principalmente en los de ala baja, el ala no sale directo del fuselaje sino que tiene un perfil de transición.
¿Es equiparable eso con un casco con quillote que se mueve en el agua? ¿hay alguna ventaja?
Me imagino que no debe ser algo sustancial porque no lo vi en ningún barco, ni aún en los puros de regata. Pero siempre tuve esa duda.
Desde ya, muchas gracias

Saludos

[Chanquete]

Tema interesante.
No hay una respuesta corta.
Empecemos:
Si se miden por separado las resistencias hidrodinamicas del casco, del timon, del quillote y se suman esos valores se obtiene un valor.
Si ahora se mide todo junto, colocado se obtiene un valor mayor.
Esa resistencia adicional se llama resistencia DE INTERFERENCIA.
Que obvia.ente contribuye a frenar.
Pero ademas de preocuparnos por la frenada sin tener en cuenta los cambios de actitud durante la navegacion, debemos preocuparnos por las fuerzas hidrodinamicas que nos dan el control, de cabeceo, de guiñada, de rolido y heaving...y el costo en resistencia adicional de generar esas fuerzas.
La geometria en la zona de insercion quilla casco que sirve a baja velocidad, dandonos la maxima velocidad con control, nos perjudica a alta velocidad.
Un ejemplo:
Sabemos lo que es el angulo de ataque. Imaginate ciñendo sin olas, sin mayores rolidos.
Ahora con oleaje. El barco rola. El rolido en la zona de la quilla produce una velocidad aparente con grandes variaciones en el angulo de ataque. Que pueden provocar desprendimiento de flujo con perdida parcial de control y un aumento brutal de resistencia.
Si en el borde de ataque de la zona de insercion del quillote tuviesemos una terminacion triangular como de ala delta, a gran angull de ataque, generaria un vortice que energizaria el flujo evitando desprendimientos, disminuyendo resisten ias exesivas, manteniendo control, al costo de una pequueña resistencia adicional.
El optimo perfil de insercion del quillote depende de la actitud de la embarcacion, del objetivo del navegante, del estado del viento y oleaje.
Un compromiso aceptable... es terminarlo a filo, directo el quillote al casco.
Espero que estas divagaciones te sirvan.
Saludos

[Chanquete]

Entonces,... si deseas un record de velocidad en ceñida aguas planas con viento parejo sin mayor turbulencia, tendras un quillote para ello y su forma de insercion al casco.
Para viento al traves o de popa las formas seran diferentes.
Si hay oleaje y turbulencia las formas variaran aun mas
Lo ideal...geometria variable...
O...un inteligente compromiso

[Chanquete]

https://youtube.com/shorts/emttDnESVnE?feature=share

[Chanquete]

Ese vortice azul es el que poede crecer hasta cierto angulo de ataque y suministrar Vortex Lift, una sustentacion vital ( y control) en medio de un rolido con marejada

[Mariano Grumete]

Muy interesante Chanque. Entonces como conclusión es que la forma de inserción quillote casco más eficiente depende -entre otras variables- del ángulo de ataque y de la velocidad. Como no podemos modificar esa forma, conviene que la inserción sea recta que es la solución de compromiso para la mayoría de las condiciones. Salvo que uno tenga una embarcación destinada a navegar a una misma velocidad siempre (como podría ser una embarcación comercial), no conviene alterar esa zona.
Gracias Chanque. Muy claro y entendible.

[Chanquete]

Tal cual Mariano!
Sucede algo parecido que elegir el area de tu quillote (con un perfil a seleccionar)
Cuanto mas pequeña sea el area tanto menos resistencia de piel habra y mas rapido podremos...y habra que navegar.
Pero si ceñimos y nos toca marejada y una ola nos da de frente y frena...mayor sera el angulo de ataque necesario para conservar la necesaria fuerza lateral (sustentacion del quillote).
Pero si nos freno demasiado...ya no tendra sentido aumemtar mas el angulo de ataque (derivar) porque el flujo se habra separado. El quillote habra entrado en perdida. Nos tendremos que dejar arrastrar a sotavento y retomar la ceñida lentamente.
El mejor quillote entonces es uno que se adapte a las circunstancias de mar y viento que encontremos navegando

[Chanquete]

Siguiendo el caso anterior, un quillote de mayor area se bancara muchas de las frenadas de las olas sin dejar de ceñir.
Conservara el control.
Pero en aguas calmas sin turbulencia atmosferica seria bastante mas lento.

[Mariano Grumete]

Clarísimo Chanque. El que invente los quillotes de geometría variable se llenará de plata y gloria.
Ya que estamos y que como te darás cuenta, todo este tema me resulta apasionante ¿sabés por qué se dejaron de utilizar las trim tab del borde de fuga de los quillotes?
Entiendo que era una forma de "mejorar" el perfil del quillote de acuerdo a la condición imperante y al rumbo del barco para lograr mayor sustentación hacia barlovento en ceñida y para mejorar el VMG en popa si no me equivoco. Se usaron en la clase 12M de la Copa América y en barcos IOR de los 70 y luego casi desaparecieron. Creo que algunos Minitransat prototipos lo usan. ¿No eran una buena idea? Entiendo que no están prohibidas por las fórmulas.
Saludos

[Chanquete]

Si Mariano. Miniflaps
Yo trabaje en esa tematica.

https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/129634

[Chanquete]

Pero me temo que su tratamiento exede el marco del foro. De todas formas podes explorar in poco en la wen.
Un abrazo.

[Mariano Grumete]

Palabras mayores. Gracias Chanque. Por lo que entendí del resumen, funcionan. ¿Por qué será que se dejaron de usar en barcos? ¿Será traspolable sin más lo que pasa en el aire con lo que pasa en el agua? Si bien son dos fluidos, la diferencia de densidad es muy amplia.
Es apasionante. Cada respuesta genera varias preguntas más.
Abrazo