Page 13

BOLETIN OBSERVACION TECNOLOGICA 48

tecnologías emergentes exhaustación 25 ºC por encima de la temperatura ambiente. Futuro de los sistemas de refrigeración de gases Diferentes fabricantes se encuentran probando prototipos de tipo híbrido, consistentes en añadir rociadores de agua de mar al sistema de enfriamien-to tradicional o pasivo, consiguiendo, de esta forma, rebajar la temperatura del penacho de gases por debajo de 150 ºC, manteniendo la temperatura de los conductos de exhaustación en torno a 25 ºC por encima de la temperatura ambiente. El empleo de sistemas híbridos marca la dirección a seguir en el desarrollo de sistemas de supresión de firma IR a bordo de buques. Agua nebulizada como agente extintor y refrigerante El agua es conocida como agente extintor y refrigerante desde tiempos inmemoriales debido a sus elevados valores de calor específico y latente de vaporización. Además en forma nebulizada mejora aún más sus pro-piedades como agente extintor y re-frigerante. El funcionamiento básico de un equi-po de generación de agua nebulizada consiste en bombear agua desde un tanque a un colector de alta presión, haciéndola pasar posteriormente por cabezas nebulizadoras diseñadas para transformar el agua en espray (fina niebla) que se difundirá por los espacios a proteger, proporcionando un eficiente enfriamiento del fuego y gases en el entorno. La alta velocidad que alcanzan las gotas compensa su pequeña masa a la hora de evaluar su cantidad de movimiento. Desde un punto de vista operativo, este sistema se tendrá que incluir dentro del conjunto de contramedi-das denominadas como «técnicas de engaño» (disparo de señuelos IR), coincidiendo su activación/desacti-vación con el disparo de estos últi-mos. Para finalizar, y con ayuda del dia-grama psicométrico del aire a nivel del mar, se procederá a la evaluación Fig. 3. Sistema híbrido de enfriamiento de gases de exhaustación. Fuente: (Davis Engineering Ltd. http://www.davis-eng.com/index.html). de la posibilidad de precipitación de gotas de agua en el seno de los pe-nachos, una vez estos hayan abando-nado el buque (estudio del «punto de rocío»). Modelo de fase discreta (DPM) para el estudio de enfriamiento de gases con agua nebulizada La dinámica de fluidos computacional consiste en el análisis del movimien-to de fluidos mediante simulaciones realizadas por ordenador, convirtién-dose en una herramienta de enorme utilidad a la hora de estudiar y evaluar diferentes situaciones prácticas en las que intervienen fluidos. Los modelos de fase discreta (DPM en sus siglas en inglés) parten de considerar a la fase gaseosa como un medio continuo en el que se re-suelven las ecuaciones de gobierno de la mecánica de fluidos, mientras que la fase discreta se resuelve me-diante el seguimiento de un número elevado de gotas de pequeño tama-ño a través del medio gaseoso, inter-cambiando con éste, masa, momen-to y energía. Aplicando modelos DPM a la geome-tría de conductos de exhaustación de turbinas de gas y estableciendo para ambas fases las correspondientes condiciones iniciales y de contorno, se puede comprobar la efectividad del empleo de agua nebulizada como agente refrigerante de gases de ex-haustación, reduciendo la temperatu-ra de los mismos a niveles similares a los alcanzados mediante el empleo de sistemas pasivos. Adoptando soluciones híbridas me-diante enfriador pasivo más agua nebulizada se comprueba, por super-posición de fenómenos, que es posi-ble alcanzar temperaturas por debajo de 150 ºC en los penachos de gases, con la ventaja añadida de trabajar bajo condición de evaporación total de agua, lo que reducirá la susceptibilidad del buque debido al no incremento de la firma eco-radar por la aparición de gotas de agua en el seno de los gases de exhaustación una vez éstos aban-donan el conducto de exhaustación. Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 48. Tercer y cuarto trimestre 2015 13


BOLETIN OBSERVACION TECNOLOGICA 48
To see the actual publication please follow the link above