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Wärtsilä y la Universidad de la Ciudad de Londres han llevado a cabo un proyecto de investigación para identificar los parámetros directos que producen el canto de las hélices. Este programa de investigación llegó a sus conclusiones en diciembre de 2015. Os recordamos que las hélices pueden producir tres tipos de ruido: batido, cavitación y canto.
El “canto” es un sonido armónico, similar al zumbido de una copa de cristal cuando se frota su filo. Dependiendo de su frecuencia puede ser molesto para para tripulación. Es un problema ya conocido por los diseñadores de hélices, hasta ahora la principal causa se suponía que era que la frecuencia de vibración de las palas de la hélice coincidía con la frecuencia de las fuerzas hidrodinámicas de excitación en el borde de salida de la pala. El estudio llevado a cabo, ha demostrado que este fenómeno es mucho más complejo.
El vicepresidente del centro especializado en propulsión de Wärtsila Marine Solutions comenta que esta investigación muestra que el fenómeno de “canto” puede controlarse al seleccionar los principales parámetros de las palas de las hélices, prestando especial atención a la flexión y a la geometría del borde de salida de las palas.
Mediante un análisis con elementos finitos (FEM) se han identificado las variables de riesgo relacionadas con los principales parámetros en el diseño de la hélice. Al ajustar esos parámetros, los efectos secundarios pueden reducirse al mínimo. También se ha empleado CFD para el análisis del comportamiento de los vórtices de desprendimiento en el diseño del borde de salida. Los resultados han indicado que el diseño óptimo del borde de salida reduce el desprendimiento y, además, también las fuerzas de excitación. Wärtsilä ha empleado CFD en su diseño hidrodinámico desde hace más de 20 años.
Durante el proceso de diseño puede determinarse el riesgo de “canto”. Wärtsilä ahora añade a las características de diseño de sus hélices estos resultados, como por ejemplo, su último diseño del 2014, el OPTI-Design, que ofrece un ahorro de combustible de hasta un 4%.
