Tirando del viento – La ciencia detrás de las velas de rotor explicada

Como nuevo tipo de dispositivo de propulsión, la vela de rotor puede ajustar la velocidad en función de la dirección del viento en cualquier momento y aprovechar al máximo la fuerza del viento; en comparación con la vela tradicional, la vela de rotor ocupa un espacio reducido en la cubierta, no se ve afectada por las condiciones de viento severas y tiene el mayor efecto sobre el viento lateral. evidente.

En los últimos años, debido a las ventajas de coste y volumen del transporte marítimo, éste se ha convertido en una importante vía de comercio mundial, pero al mismo tiempo, la emisión de contaminantes de los buques también ha aumentado año tras año, lo que tiene un enorme impacto en el medio ambiente y el clima mundiales.

Con la continua mejora de las normas de protección medioambiental de los buques, el desarrollo y la utilización de energías verdes, como la eólica, para reducir el consumo de combustible, se han convertido en una forma importante de ahorrar energía y reducir las emisiones en la industria naval.

A partir de esto, no es difícil ver que el trasfondo de las velas giratorias es la exigencia de bajas emisiones de carbono y de protección del medio ambiente. La aparición de las velas giratorias ha mejorado mucho los beneficios económicos, ha reducido las emisiones de carbono y ha mejorado el entorno atmosférico, al tiempo que ha reducido los costes de explotación y el consumo total de combustible.

En cuanto al principio de ahorro de energía de las velas de rotor, hay que mencionar el efecto Magnus.

El efecto Magnus es común en los juegos de pelota. Tomemos como ejemplo una esfera giratoria. Cuando el sentido de rotación de la esfera es el mismo que el de la corriente de aire, se genera una baja presión en un lado de la esfera y una alta presión en el otro. Cuando la esfera que avanza gira en el sentido de las agujas del reloj, ya que su lado inferior es opuesto a la dirección del flujo de aire, la velocidad del aire es más lenta, por lo que la presión en el lado inferior de la esfera es mayor que la del lado superior, generando así una elevación, y la esfera se encuentra en El fenómeno de desviación de la trayectoria de movimiento bajo la acción de la elevación se denomina efecto Magnus.

Según el efecto Magnus, la vela del rotor generada por el motor tiene fricción, lo que hará que el gas circundante gire conjuntamente.

Cuando sopla un viento lateral, la velocidad del aire en un lado del conducto de viento aumentará, y la velocidad en el otro lado disminuirá.

El sistema de velas de rotor tiene una estructura sencilla y un bajo peso propio. Sólo necesita un pequeño motor para generar un empuje significativo, y ajustando la velocidad de rotación y la elevación de la vela del rotor, puede lograr una distribución razonable de la energía y reducir los costes de transporte.

Afros
Créditos de la imagen:

Inesperadamente, tras el efecto Magnus «transfronterizo», mostró sus habilidades en el océano, y la pequeña figura giró en círculo, convirtiendo la energía del viento en energía cinética.

Ya en 2018, el granelero de 64.000 toneladas «AFROS», diseñado por el astillero de Shanghái, filial de China State Shipbuilding Corporation, para el armador griego Victoria Steamship, ha aplicado con éxito las velas de rotor.

Cuatro velas de rotor están instaladas en la cubierta del buque como unidades de potencia de propulsión auxiliar.

En 2021 se entregará el supergranero de 325.000 toneladas diseñado por el astillero de Shanghai. El buque es el primer mineralero del mundo equipado con velas de rotor, y la instalación de cinco velas de rotor aumentará la eficiencia energética hasta un 8%, reduciendo así las emisiones en hasta 3.400 toneladas de dióxido de carbono equivalente al año.

Aunque la tecnología de las velas de rotor ya existía en el siglo XIX, no fue hasta la década de 1980 cuando se aplicó con mayor eficacia, y la aplicación de esta tecnología a los grandes buques es cosa de los últimos años.

Los modernos buques gigantes vuelven a estar equipados con velas, lo que no sólo reduce el coste de consumo de energía del buque y disminuye las emisiones de carbono al medio ambiente, sino que también reduce la potencia de carga del motor del buque, prolongando así eficazmente la vida útil del equipo.

Es maravilloso que un sabio constructor de barcos cante la vieja canción de la vela, un dispositivo antiguo.

Referencia: cssc.net.cn

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