Resumen

Las respuestas de deformación dependientes de la carga y los complejos mecanismos de fallo de las palas de hélices de materiales compuestos autoadaptables hacen que el diseño, el análisis y el escalado de estas estructuras no sean triviales. El objetivo de este trabajo es investigar y verificar las relaciones de similitud dinámica para la respuesta hidroelástica y los posibles mecanismos de fallo de las hélices marinas de materiales compuestos autoadaptables. Se utiliza un método tridimensional de elementos límite-elementos finitos totalmente acoplado para comparar las respuestas del modelo y a escala real de una hélice de material compuesto autoadaptativo. Se consideran los efectos de la variación espacial del flujo de entrada, la cavitación transitoria de las láminas y la deformación de las palas en función de la carga. Se discuten tres tipos de escalado: Escala de Reynolds, escala de Froude y escala de Mach. Los resultados muestran que el escalado Mach, que requiere que la velocidad de entrada del modelo sea la misma que la de la escala real, provocará discrepancias en las distribuciones espaciales de la carga a bajas velocidades debido a las diferencias en el número de Froude, pero las diferencias entre los resultados del modelo y los de la escala real se vuelven insignificantes a altas velocidades. Así pues, se recomienda el escalado de Mach para una hélice marina de material compuesto, ya que permite utilizar el mismo material y el mismo esquema de estratificación entre el modelo y la escala real, lo que conduce a distribuciones de esfuerzos tridimensionales similares, y por tanto a mecanismos de fallo similares, entre el modelo y la escala real.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Motores (Mecánica) Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Engines Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable, hélices marinas de material compuesto adaptable
• Keywords:full scale, model, self, mach scaling, adaptive composite marine propellers, adaptive composite propeller blades, dimensional boundary element method, similar 3d stress distributions, adaptive composite propeller, complex failure mechanisms