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Re: El futuro de la vela?? efecto magnus
Voy a tratar de exponer la teoría de los rotores Flettner. ATENCIÓN LADRILLO!
En 1923 el viejo experimento del Profesor Magnus tomó vida de nuevo en el Aereodynamische Versuchanstalt de Göttingen con la ayuda de un moderno (para la época) equipamiento. Desde los primeros experimentos en Göttingen con el cilindro rotativo se dieron cuenta de que el efecto Magnus era de una considerable importancia. Poco tiempo más tarde el Dr. Anton Flettner concibió la idea de usar el efecto Magnus para propulsar un buque. Con el curso de los experimentos y en vista de los resultados el Dr. Flettner dcidió probar los rotores a escala real, y para ello usó un buque de vela de tres palos, un schooner llamado Buckau equipado con dos rotores movidos por dos motores de 20 CV cada uno. Los rotores tenían dos metros de diametro y 15 metros de altura. Con unas condiciones de viento de F5 beaufort, (unos 20 nudos) consiguió unas velocidades de 8-9 nudos. La parte menos positiva de estos fenomenales resultados es que se necesitaban dos motores para mover los rotores .
Si el cilindro está rotando en aire quieto, la fricción entre la superficie del cilindro y el aire causará que las capas de aire alrededor del cilindro giren con el cilindro. De esta forma tenemos lo que se llama una corriente de aire circular, como vemos en la imagen a, en la que no se ejerce ninguna fuerza lateral .
Si el cilindro permanece estacionario, pero hay una corriente de aire pasando a través de él, tendremos presión en la cara expuesta al viento y un vacío en la parte de sotavento, resultando que el viento tiende a mover el cilindro en su misma dirección como vemos en la imagen b. Esto se conoce como flujo simétrico.
Si rotamos el cilindro a la vez que una corriente de aire pasa a través de él , aparece un nuevo tipo de corriente que es una combinación de las dos anteriores, conocido como flujo asimétrico de Magnus.
La capa límite de aire girando con el cilindro distorsiona el flujo de corriente que pasa a través del mismo. Las diferencias de presión , que en el caso del cilindro parado (b) se encuentran en la parte frontal y posterior, ahora aparecen separadas 90º de la dirección del viento y son de una fuerza mayor.
El resultado es que el rotor se ve empujado por las altas presiones hacia las bajas creando un movimiento perpendicular al viento. Esto se conoce como la presión Magnus. La capa límite rotando solidariamente con el cilindro se mueve en una cara a favor de la corriente de aire acelerando el flujo y en la otra se mueve en contra de esta corriente frenando dicha corriente.
Los rotores son llamados velas metálicas, aunque su gobierno no tiene nada que ver. Aprovechan el potencial eólico como las velas, pero no hay que izarlos o recogerlos. Los rotores ejercen una fuerza de sustentación cuya intensidad depende sólo de la velocidad de rotación y de la velocidad del viento aparente,la fuerza de sustentación será siempre perpendicular a la dirección de este viento.
El antiguo Buckau no podía orzar a más de 45º. En comparación con el moderno E Ship es muy poco, ya que éste es capaz de llegar a los 25º . La posición de los rotores es muy importante para orzar y maniobrar bien con el viento; tras el paso del viento por el cilindro se crea un desprendimiento de las capas, y se produce inestabilidad en el flujo. El funcionamiento de uno de los rotores provoca interferencias aerodinámicas en los demás.
Los buques con propulsión rotor no pueden navegar con el viento en popa cerrada, pues el fenómeno de la sustentación se crea en la componente perpendicular al viento. El movimiento del viento crea una propulsión lateral que podría usarse para maniobrar, pero es inútil para la navegación convencional.
En otro sentido, si el viento cambia de dirección, es necesario adecuar el giro de los rotores para que las fuerzas de propulsión no se conviertan en opuestas al movimiento.
En el siguiente gráfico se puede apreciar el movimiento del cilindro y hacia donde se propulsará el buque si el viento de viene de popa o proa.
En el siguiente gráfico se puede apreciar el movimiento del cilindro y hacia donde se propulsará el buque si el viento de viene de estribor o babor.
En este dibujo podemos ver los ángulos óptimos en los que un buque rotor puede navegar (verde), los ángulos aceptables (amarillo) y los ángulos a los que no puede navegar (rojo)
A continuación se adjunta un esquema del funcionamiento de los cilindros cuando el viento de su alrededor está en movimiento.
La flecha negra marca la dirección del viento.
La flecha roja, el empuje de los rotores .
El rotor necesita energía para rotar, y esta puede ser una de las razones por las que el cruce del atlántico de Flettner a bordo del Buckau fue un éxito desde el punto de vista técnico pero económicamente inviable
Voy a tratar de exponer la teoría de los rotores Flettner. ATENCIÓN LADRILLO!
En 1923 el viejo experimento del Profesor Magnus tomó vida de nuevo en el Aereodynamische Versuchanstalt de Göttingen con la ayuda de un moderno (para la época) equipamiento. Desde los primeros experimentos en Göttingen con el cilindro rotativo se dieron cuenta de que el efecto Magnus era de una considerable importancia. Poco tiempo más tarde el Dr. Anton Flettner concibió la idea de usar el efecto Magnus para propulsar un buque. Con el curso de los experimentos y en vista de los resultados el Dr. Flettner dcidió probar los rotores a escala real, y para ello usó un buque de vela de tres palos, un schooner llamado Buckau equipado con dos rotores movidos por dos motores de 20 CV cada uno. Los rotores tenían dos metros de diametro y 15 metros de altura. Con unas condiciones de viento de F5 beaufort, (unos 20 nudos) consiguió unas velocidades de 8-9 nudos. La parte menos positiva de estos fenomenales resultados es que se necesitaban dos motores para mover los rotores .
Si el cilindro está rotando en aire quieto, la fricción entre la superficie del cilindro y el aire causará que las capas de aire alrededor del cilindro giren con el cilindro. De esta forma tenemos lo que se llama una corriente de aire circular, como vemos en la imagen a, en la que no se ejerce ninguna fuerza lateral .
Si el cilindro permanece estacionario, pero hay una corriente de aire pasando a través de él, tendremos presión en la cara expuesta al viento y un vacío en la parte de sotavento, resultando que el viento tiende a mover el cilindro en su misma dirección como vemos en la imagen b. Esto se conoce como flujo simétrico.
Si rotamos el cilindro a la vez que una corriente de aire pasa a través de él , aparece un nuevo tipo de corriente que es una combinación de las dos anteriores, conocido como flujo asimétrico de Magnus.
La capa límite de aire girando con el cilindro distorsiona el flujo de corriente que pasa a través del mismo. Las diferencias de presión , que en el caso del cilindro parado (b) se encuentran en la parte frontal y posterior, ahora aparecen separadas 90º de la dirección del viento y son de una fuerza mayor.
El resultado es que el rotor se ve empujado por las altas presiones hacia las bajas creando un movimiento perpendicular al viento. Esto se conoce como la presión Magnus. La capa límite rotando solidariamente con el cilindro se mueve en una cara a favor de la corriente de aire acelerando el flujo y en la otra se mueve en contra de esta corriente frenando dicha corriente.
Los rotores son llamados velas metálicas, aunque su gobierno no tiene nada que ver. Aprovechan el potencial eólico como las velas, pero no hay que izarlos o recogerlos. Los rotores ejercen una fuerza de sustentación cuya intensidad depende sólo de la velocidad de rotación y de la velocidad del viento aparente,la fuerza de sustentación será siempre perpendicular a la dirección de este viento.
El antiguo Buckau no podía orzar a más de 45º. En comparación con el moderno E Ship es muy poco, ya que éste es capaz de llegar a los 25º . La posición de los rotores es muy importante para orzar y maniobrar bien con el viento; tras el paso del viento por el cilindro se crea un desprendimiento de las capas, y se produce inestabilidad en el flujo. El funcionamiento de uno de los rotores provoca interferencias aerodinámicas en los demás.
Los buques con propulsión rotor no pueden navegar con el viento en popa cerrada, pues el fenómeno de la sustentación se crea en la componente perpendicular al viento. El movimiento del viento crea una propulsión lateral que podría usarse para maniobrar, pero es inútil para la navegación convencional.
En otro sentido, si el viento cambia de dirección, es necesario adecuar el giro de los rotores para que las fuerzas de propulsión no se conviertan en opuestas al movimiento.
En el siguiente gráfico se puede apreciar el movimiento del cilindro y hacia donde se propulsará el buque si el viento de viene de popa o proa.
En el siguiente gráfico se puede apreciar el movimiento del cilindro y hacia donde se propulsará el buque si el viento de viene de estribor o babor.
En este dibujo podemos ver los ángulos óptimos en los que un buque rotor puede navegar (verde), los ángulos aceptables (amarillo) y los ángulos a los que no puede navegar (rojo)
A continuación se adjunta un esquema del funcionamiento de los cilindros cuando el viento de su alrededor está en movimiento.
La flecha negra marca la dirección del viento.
La flecha roja, el empuje de los rotores .
El rotor necesita energía para rotar, y esta puede ser una de las razones por las que el cruce del atlántico de Flettner a bordo del Buckau fue un éxito desde el punto de vista técnico pero económicamente inviable
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