ITTC Benchmark – Evaluación de Códigos Numéricos para ...

acelerado a la velocidad de esta, pudiendo alcanzar inclusive velocidades superiores a
su velocidad de avance en aguas tranquilas. Asociado a estas condiciones puede darse
instabilidad direccional por pérdida de la eficiencia de la pala del timón causada ya sea
por la emersión de la popa o por la baja velocidad relativa entre el buque y la ola. Una
definición alternativa de broaching (Umeda y Renilson, 1992) es la siguiente:
“Broaching es un fenómeno en el cual el buque es incapaz de mantener su rumbo a
pesar de la aplicación de su máxima capacidad de gobierno”. La figura 1 es una
reproducción de una secuencia clásica de ocurrencia de broaching para un buque
militar (Du Cane y Goodrich, 1962).
Figura 1. Secuencia dinámica que conduce al broaching.
Como se puede ver, la complejidad de la dinámica involucrada en los tres
mecanismos de zozobra resulta imposible de ser modelada por modelos numéricos o
analíticos lineales. Además, típicamente, maniobrabilidad y seakeeping (comportamiento
del buque en olas) son problemas tratados usualmente en la literatura de forma separada.
La maniobrabilidad clásica, abarca el estudio de los movimientos de avance, desvío, y
guiñada, y asume aguas tranquilas, por tanto, las frecuencias de movimiento son
normalmente bastante bajas, y los efectos viscosos relevantes. Ya el seakeeping clásico
que involucra los movimientos de arfada, rolido, y cabeceo usualmente es estudiado
basado en las hipótesis de la teoría potencial, entre ellas la que asume efectos viscosos
despreciables.
El broaching como mecanismo de zozobra fue extensamente explorado en el
estudio benchmark objeto del presente trabajo, y puede ser conceptuado como un
problema de maniobrabilidad en olas. En este caso, la modelación analítica debe
contemplar, por lo menos, las ecuaciones clásicas de maniobra, la ecuación de rolido y la
del timón acopladas (Umeda y Hashimoto, 2002).
Para este benchmark, el LabOceano/COPPE-UFRJ desarrolló un modelo analíticonumérico
no-lineal de seis grados de libertad, que además de considerar los acoplamientos
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