Influencia del consumo de combustible en el desplazamiento.

Barcos, submarinos y demás ingenios marítimos.

Moderador: Lauterbach

Responder
Avatar de Usuario
Stephen-Maturin
Cabo Mayor
Cabo Mayor
Mensajes: 207
Registrado: 18 Nov 2012
Ubicación: 41º 26' N 002º 10' E
Agradecimiento recibido: 2 veces

Parches

Influencia del consumo de combustible en el desplazamiento.

Mensaje por Stephen-Maturin »

-


- La lectura recientemente de un artículo sobre definiciones navales me ha hecho pensar en las variaciones del calado de un buque en función de las variaciones del desplazamiento, uno de los principales motivos de cambio del desplazamiento de un buque es el consumo de combustible, a medida que un buque va realizando un crucero va consumiendo el combustible y a menos combustible, menos peso, menor desplazamiento y menor calado, todo parece lógico, pero esta regla general tiene una excepción, los sumergibles.

- En los sumergibles los depósitos de almacenamiento están abiertos en su parte inferior y por allí entra libremente el agua de mar, a medida que se va consumiendo el combustible entra más agua de mar y el depósito se mantiene siempre lleno, como el combustible es más ligero flota sobre el agua de mar, la salida del combustible se realiza por la parte superior del depósito y así se evita la mezcla, cuando por el tubo de alimentación sale agua de mar significa que se ha gastado todo el combustible de dicho depósito.

- Pero vamos a ver lo que sucede con su peso, si tomamos una densidad del agua de mar de 1.027 gr/litro, aunque tiene variaciones según la zona tomamos esta como media, respecto al gasoleo que usan como combustible los sumergibles no se la densidad exacta que tenía el mismo, sin embargo considerando que el actual gasoleo náutico tiene una densidad de 890 gr/litro voy a tomar este dato como correcto a la hora de hacer los cálculos.

- Con estos datos vemos que un litro de agua de mar pesa 1,154 veces más que uno de gasoleo.

- El regresar de un crucero con las reservas de combustible agotadas un tipo IXc con una capacidad de 208 tn de combustible lleva en sus depósitos agua de mar con un peso de 240 tn aproximadamente es decir su desplazamiento habrá aumentado en 32 toneladas. Si hacemos el mismo cálculo con un tipo VIIc con una capacidad de depósitos de 113 tn llevara un peso de agua de mar de 130,4 tn aproximadamente, su desplazamiento habrá aumentado en 17.4 tn.

- Existe otra manera de hacer los cálculos, las 113 tn de combustible de un tipo VIIc con la densidad tomada de 890 gr/litro, ocupan un volumen de 126.96 m3, este volumen de agua de mar con una densidad de 1.027 gr/litro pesan 130.39 tn lo que coincide prácticamente con el dato anterior (la pequeña diferencia depende del número de decimales usados). Si hablamos de un tipo IXc las 208 tn de combustible con una densidad de 890 gr/litro ocuparan 233.70 m3 lo que en agua de mar es un peso de 240 tn, nuevamente coincide.

- Siempre hablamos de cantidades aproximadas por las posibles diferencias en las densidades, pero creo que son bastante realistas aunque no exactas.

- En un sumergible, diariamente el ingeniero de abordo realiza los cálculos para el llamado trimado diario, para ello tenía en cuenta el mencionado aumento de peso por el consumo de combustible, la pérdida de peso por el consumo de comida, agua dulce torpedos y munición gastada etc... se comprobaba la densidad del agua de mar en la zona y en base a estos datos hacía los cálculos para hacer el mencionado trimado diario y que cada día el sumergible tuviera el mismo desplazamiento y no varíe sus características y cualidades de navegación.

- Es una curiosidad con poca importancia pero que nos ayuda a comprender la complejidad del mundo de las sumergibles en general.


Avatar de Usuario
Stephen-Maturin
Cabo Mayor
Cabo Mayor
Mensajes: 207
Registrado: 18 Nov 2012
Ubicación: 41º 26' N 002º 10' E
Agradecimiento recibido: 2 veces

Parches

Re: Influencia del consumo de combustible en el desplazamien

Mensaje por Stephen-Maturin »

-
- He intentado mirar el pequeño estudio anterior desde un punto de vista práctico, para ello voy a poner un ejemplo con un sumergible tipo VIIc en una misión en aguas lejanas, navegamos en una zona poco concurrida y tranquila, estudiaremos una singladura o sea 24 horas, navegando siempre en superficie sin buques a la vista, una velocidad de crucero normal, en esas circunstancias estimo se puede sacar una potencia de unos 600 cv por motor para obtener un consumo económico (la potencia máxima es de 1.400 cv por motor o sea que usamos menos del 50% de la misma) en estas circunstancias la potencia total usada será de 1.200 cv entre los dos motores, considerando que por lo que he podido averiguar el consumo medio de estos motores era de unos 165 gr/cv/hora, por lo que con 1.200 cv el consumo estimado será de 198 kg/hora lo que en la singladura de 24 horas será un total de 4.752 kg de combustible. Si la potencia usada fuera solo de 1.000 cv el consumo bajaría a 3.960 kg.

- Si tomamos la cifra inicial de navegar usando 1.200 cv nos daría un consumo medio aproximado de unas 4.75 tn por 24 horas, lo que equivaldría con una densidad de combustible de 890 gr/litro un volumen de unos 5.337 litros de combustible. El agua que entraría en los depósitos para compensar con un volumen de 5.337 litros pesaría unos 5.481 kg, como el peso de combustible consumido era de 4.750 kg resultaría que hemos aumentado el desplazamiento en 731 kg.

- En una singladura tranquila como la que estamos estudiando, navegando en superficie y sin combates estimo que los únicos consumos serán los derivados de la alimentación de los tripulantes, unos dos litros de agua por persona, comida. desperdicios etc... podemos considerar unos 3-4 kg por tripulante un consumo total de unos 150 kg aproximadamente.

- Luego si restamos de los 731 kg que hemos aumentado por consumo de combustible los 150 por alimentación nos dará que el desplazamiento ha aumentado en unos 581 kg. lo que traducido en volumen de agua de mar nos da 565 litros. Esto implica que al día siguiente al realizar el trimado diario hemos de descargar 565 litros de los depósitos de lastre, después habrá que calcular de que depósito la expulsamos para mantener el equilibrio en función de la situación del depósito de almacenamiento de combustible que ha aumentado de peso.

- Si fuera el ingeniero de a bordo y tuviera todos los datos exactos, tanto de consumos como de las diferentes densidades podría poner cifras exactas, pero con los datos de que dispongo solo pueda dar estas cifras aproximadas.

- La verdad es que nunca me había planteado que para hacer el trimado diario de un sumergible se tuviera que expulsar lastre, la lógica me hacía pensar que se debía aumentar para compensar lo consumido.

-
Responder

Volver a “Armamento / Tecnología Naval”