Uso de Toberas para Incrementar la Eficiencia Propulsiva de los Buques Camaroneros Ecuatorianos

Abstract

El presente trabajo estima los beneficios de instalar toberas en buques pesqueros camaroneros ecuatorianos al incrementar la eficiencia propulsiva y reducir el consumo de combustible. Se empieza con una descripción del funcionamiento, beneficios y problemas de las toberas Kort. Luego se abarca dos partes importantes en la formación del ingeniero que son la Experimentación y la Comprobación Teórica. En la parte experimental se usó el equipo de Telemetría de la FIMCM para medir en el B/P Álvarez Cabral el torque transmitido por el eje; también se midió la velocidad de rotación del eje (RPM) y la velocidad del buque. Luego se procedió a la comparación de los datos experimentales con una estimación del torque en el eje de la hélice actual obteniéndose una correlación razonable. En la parte teórica se desarrolló un programa computacional para evaluar las principales características de un sistema propulsor con hélices Kaplan en toberas Kort. Para estimar la resistencia del arte de pesca se seleccionó la formulación presentada por Townsend, [24]. Que considera por separado sus componentes. También se implementaron los polinomios propulsivos correspondientes a las hélices Kaplan en toberas Kort N19A y N37. Luego se seleccionó el conjunto hélice en tobera apropiada para la embarcación analizada y se lo comparó con el sistema actualmente instalado en el buque. Con el uso de tobera se incrementa el empuje generado durante el arrastre y la velocidad en Navegación libre. En ambos casos se logra una reducción en las RPM lo cual conlleva una disminución del consumo de combustible dejando un ahorro de 5400 dólares anuales, aproximadamente. También se propuso una forma para sujetar la tobera al casco de madera y se lo analizó con el método de Elementos Finitos con resultados satisfactorios. Finalmente se estimó que el costo para construir una tobera, con pequeñas modificaciones respecto al diseño original, es de alrededor de 1800 dólares, mientras que un conjunto hélice en tobera en el extranjero cuesta 9000 dólares.