Desarrollo de un algoritmo aplicado a un modelo de dinámica de fluidos computacional para simular la resistencia friccional al avance de un buque tipo debida al crecimiento biológico sobre recubrimientos cerámicos antifouling en la obra viva

• Autores: David Salvador Sanz Sánchez
• Directores de la Tesis: Alfredo Trueba Ruiz (dir. tes.), Sergio García Gómez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development of an algorithm applied to a computational fluid dynamics model to simulate the frictional drag penalty of an average vessel due to biological growth on antifouling ceramic coatings in the underwater surface
• Tribunal Calificador de la Tesis: Daniel García Gómez de Barreda (presid.), Luis Manuel Vega Antolín (secret.), José Enrique Gutiérrez Romero (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería Náutica, Marina y Radioelectrónica Naval por la Universidad de Cantabria; la Universidad de La Laguna; la Universidad de Oviedo; la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea y la Universidad Politécnica de Catalunya
• Materias:
  • Matemáticas
    • Análisis numérico
      • Construcción de algoritmos
  • Física
    • Física de fluidos
      • Mecánica de fluidos
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología químicas
      • Tecnología de la corrosión
    • Tecnología naval
      • Buques
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: UCrea
• Resumen
  • español

    Durante la vida útil del buque, el biofouling se manifiesta como una variable que altera notablemente la hidrodinámica del buque afectando considerablemente su desplazamiento normal y produciendo un aumento significativo en el consumo de combustible. Esta investigación permitió desarrollar un algoritmo aplicado a un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD), mediante el cual se simuló la influencia del biofouling en la resistencia al avance de los buques durante diferentes etapas de crecimiento sobre recubrimientos cerámicos antifouling empleados en la obra viva del buque como solución innovadora y sostenible para prevenir la adherencia biológica.

    La herramienta diseñada permitió obtener la resistencia friccional al avance de un modelo de buque con cualquier clase de recubrimiento antifouling en la obra viva en diferentes grados de desarrollo biológico en función de una única variable de rugosidad obtenida experimentalmente, siendo de gran utilidad para el ingeniero en la fase de diseño de las formas del casco.

  • English

    During the ship life, biofouling manifests itself as a variable that notably alters the ship hydrodynamic, considerably affecting its normal displacement and producing a significant increase in fuel consumption. This research allowed the development of an algorithm applied to a computational fluid dynamics (CFD) model, through which the influence of biofouling on the drag of ships during different growth stages was simulated on antifouling ceramic coatings used on the ship hull underbody as an innovative and sustainable solution to prevent biological adherence. The designed tool allowed to obtain ship model drag with any kind of antifouling coating on the hull underbody at different degrees of biological development based on a single roughness variable obtained experimentally, being very useful for the engineer in the design phase of the hull shapes.