Número de Froude de buques

Esta calculadora obtiene el número de Froude de un buque, una razón adimensional entre la velocidad del casco y la velocidad de onda gravitatoria asociada a la eslora de flotación. Introduzca velocidad, aceleración gravitatoria y longitud en un sistema de unidades coherente; recibirá Fn y una clasificación práctica del régimen como bajo, de transición o alto. El resultado permite comparar condiciones dinámicamente semejantes y reconocer zonas donde la resistencia por formación de olas puede variar con rapidez. El cálculo es determinista, no usa la red y rechaza una eslora de flotación igual a cero.

Qué expresa el número de Froude naval

El número de Froude basado en la eslora compara la velocidad de avance de una embarcación con la velocidad característica de las ondas gravitatorias superficiales cuya escala depende de la eslora de flotación. Se escribe Fn = V / sqrt(gL), donde V representa la velocidad, g la aceleración gravitatoria y L la eslora de flotación. Como las unidades se cancelan, Fn es adimensional y permite comparar un buque real con un modelo geométricamente semejante aunque sus tamaños y velocidades sean muy distintos.

Un valor bajo suele describir un movimiento con efectos de formación de olas relativamente moderados; al crecer Fn aumenta la interacción del casco con su sistema de olas. La calculadora clasifica como bajo un valor inferior a 0.2, como transición desde 0.2 hasta menos de 0.4 y como alto a partir de 0.4. Son franjas generales para comparar, no fronteras físicas universales.

La resistencia real también depende del desplazamiento, la esbeltez, el asiento, los apéndices, la forma del casco, la profundidad y el estado del mar. Utilice el régimen para ordenar comparaciones o decidir dónde conviene realizar un análisis más detallado, no para sustituir ensayos de canal, dinámica de fluidos computacional ni pruebas de mar. La salida conserva los datos, la precisión y la fórmula; además, clasifica con el valor completo antes de redondearlo.

Introduzca velocidad, gravedad y longitud coherentes

Los tres datos físicos deben pertenecer al mismo sistema de unidades. En SI puede usar velocidad en metros por segundo, gravedad en metros por segundo cuadrado y eslora de flotación en metros. También funcionan pies por segundo, pies por segundo cuadrado y pies, porque las dimensiones se cancelan correctamente.

No introduzca la velocidad en nudos junto con gravedad y longitud SI: convierta primero los nudos a metros por segundo o convierta todas las magnitudes de forma coherente. La gravedad debe ser estrictamente positiva. Se rechazan longitudes o velocidades negativas, valores ausentes, números no finitos y textos numéricos mal formados, sin corregirlos silenciosamente.

La precisión controla únicamente los decimales mostrados del número de Froude, entre cero y quince. La clasificación usa el valor completo antes del redondeo, algo importante cerca de 0.2 y 0.4. Incluir los datos físicos originales en la respuesta facilita auditar cada cálculo.

Aplique Fn a resistencia y escalado de modelos

El número de Froude resulta especialmente útil al planificar ensayos con modelos o comparar cascos relacionados. Para conservar la semejanza de Froude, el modelo debe navegar a una velocidad que iguale su Fn al del buque real. Así se preserva la relación entre inercia y gravedad que gobierna el patrón de la superficie libre, aunque normalmente no se igualan a la vez el número de Reynolds y los efectos viscosos.

Durante el diseño preliminar, representar resistencia o potencia frente a Fn permite comparar distintas esloras sobre un eje adimensional común y detectar crestas, valles o incrementos acusados de la resistencia por olas. Fn también aporta contexto a puntos de pruebas, pero esta calculadora no estima potencia, arrastre total, velocidad límite del casco, squat ni límites seguros. Para aguas someras se necesitan parámetros basados en la profundidad.

Conserve la velocidad exacta, g, la definición de eslora y la precisión, porque la eslora entre perpendiculares o la total no sustituyen automáticamente a la eslora de flotación de proyecto. El navegador permite explorar gratis. Los fallos de validación son explícitos, de modo que una longitud vacía o nula no contamina una comparación.