El desplazamiento y el consumo de combustible

-  El reciente post del amigo Minoru me ha hecho pensar en las variaciones del calado en función de las variaciones del desplazamiento, uno de los principales motivos de cambio del desplazamiento 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, pero esta regla general tiene una excepción los sumergibles.

-  En los sumergibles los depósitos de almacenamiento están abiertos en su parte inferior y por alli entra el agua de mar, a medida que se va consumiento el combustible entra mas agua de mar y el depósito se mantiene siempre lleno, como el combustible es mas ligero flota sobre el agua de mar y se evita la mezcla.

-  Vamos a ver que sucede, si tomamos una densidad media del agua de mar de 1.027 gr/litro, aunque tiene variaciones según la zona tomamos esta media, respecto al gasoleo que usan como combustible no se la densidad exacta del mismo, sin embargo considerando que el gasoleo actual de automoción tiene una densidad media de 836 gr/litro (Gasoleo normal de la marca Cepsa a 15º) estimo podemos considerar como una densidad media aproximada de unos 850 gr/litro.

• Con estos datos vemos que un litro de agua de mar pesa 1,208 veces mas 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 251 tn aproximadamente es decir su desplazamiento a aumentado en 43 toneladas. Si hacemos el mismo cálculo con un tipo VIIc con una capacidad de depósitos de 113 tn (sin usar los TLT como depósitos) llevara un peso de agua de mar de 136,5 tn aproximadamente, su desplazamiento habrá aumentado en 23,5 tn.

-  Existe otra manera de hacer los cálculos, las 113 tn de combustible de un tipo VIIc con la densidad tomada de 850 gr/litro, que es aproximada pues no sabemos la exacta del gasoleo usado por los u-boot ocupan un volumen de 132,9 m3, esta volumen de agua de mar con una densidad de 1.027 gr/litro pesan 136.48 tn lo que coincide con el dato anterior. Si hablamos de un tipo IXc las 208 tn de combustible con una densidad de 850 gr/litro ocuparan 244,70 m3 lo que en agua de mar es un peso de 251,3 tn, nuevamente coincide.

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

• Después estará la perdida de peso por el consumo de comida, agua dulce torpedos y municion gastada etc... Es una curiosidad con poca importancia pero que nos ayuda a comprender la complejidad del mundo de las sumergibles en general y los u-boot en particular.

Pequeñas cosas, en las que nunca pensarías, y que en este caso, te hacen pensar...

A ver si lo entiendo... En un buque de guerra a punto de zarpar se consume menos combustible, yendo a una hipotetica velocidad constante, a la vuelta que a la ida ¿es asi?... menor peso, menor desplazamiento del mismo, menor consumo (siempre yendo a una hipotética velocidad constante)... ¿es correcto?... ¿Y en los sumergibles es al contrario al sustituir el combustible por agua de mar en sus depositos?... 

Cosas veredes amigo Sancho.... no tenia ni repajolera idea... Claro, nunca habia pensado en ello... si no se sustituyese el peso del combustible usado por agua flotaria como una botella vacia... aaaamigo... ya. 

Interesante Maturin, muchas gracias...

la verdad es que te sorprende, pero ya sabes, cada día aprendemos algo

saludos

-  No es del todo exacto, es correcto en un buque de superficie, sin embargo en un sumergible se realiza un trimado diario con los tanques de lastre para mantener el buque equilibrado y con un desplazamiento constante, en consecuencia no hay variación, lo que he querido indicar es que a la hora de realizar este trimado el consumo de combustible sera un aumento de peso, al mismo tiempo que habra otros que disminuiran como el consumo de comida, agua, munición etc ... el ingeniero de abordo en funcion de estos peso y la densidad del agua de mar en la zona deberá calcular el lastre a mover para conseguir el correcto trimado.

mmmmmmm entendido... pero una cosa si en un sumergible quisiera ir mas rapido de regreso a puerto no seria mejor bajar un poco el lastre para estar mas liviano e ir mas rapido....

Apropo muy buen articulo....

Saluten

mmmmmmm entendido... pero una cosa si en un sumergible quisiera ir mas rapido de regreso a puerto no seria mejor bajar un poco el lastre para estar mas liviano e ir mas rapido.... Apropo muy buen articulo.... Saluten

-  En principio si, pero hay que tener en cuenta que los sumergibles en general no eran muy buenos buques navegando en superficie y en muchos casos el ir muy aligerados les provocaba problemas de navegación si la mar estaba un poco movida con vientos entre F4-F6, excesivos cabeceos y balanceos, cubierta casi impracticable, muchos rociones en la bañera de la torreta, hay un relato del U-26 en un crucero de neutralidad durante la guerra civil española en que indica que con F6 tenían que cerrar la escotilla de la torreta para evitar la entrada de agua en el interior, pues leerlo en  http://www.u-historia.com/ > historia >artículos históricos > Ensayos operativos en tiempos de paz.

-  Ademas el ir demasiado aligerados alargaba el tiempo en las inmersiones de emergencia y esto era muy peligroso.

[color=red]NOTA IMPORTANTE[/color]

Tras hacer el primer trabajo he continuado haciendo gestiones para buscar información, en estas he localizado la que parece ser la densidad del gasoleo marino usado, esta es de 890 gr/litro,diferente de los 850 gr/litro que había usado, la base del trabajo continúa siendo válida pero hay que efectuar algunos cambios en los valores que haré en breve.

Ahora pongo una continuación del trabajo inicial, en este caso ya he usado el nuevo valor indicado de la densidad del gasoleo, espero resulte interesante.

-  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, es una zona poco concurrida y tranquila, estudiamos 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.

-  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.

No hay nada mejor para mejorar un trabajo o un planteamiento que sacarlo y que los demas expongan dudas... te hacen investigar mas a fondo...

Buen e interesante planteamiento Maturin... te animo a que continues...