Electromechanical model of a based catamaran vessel

• Autores: Laura María Núñez Álvarez, Juan Camilo Urbano Gómez, Juan Pablo Giraldo Grajales, Andrés David Wagner Arenas, Obed Pantoja Hernández, José Mauricio Jaramillo Pulgarín, Johan Gerardo Morales Barbosa, Daniel Padierna Vanegas
• Localización: Ship Science and Technology, ISSN-e 2619-645X, ISSN 1909-8642, Vol. 15, Nº. 30, 2022, págs. 15-25
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Modelo electromecánico de una embarcación tipo catamarán
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• Resumen
  • español

    El objetivo del trabajo es proporcionar una herramienta que permita cuantificar los requerimientos de potencia, consumo energético y eficiencia del sistema de propulsión de un catamarán con dos grados de libertad según su velocidad. Asimismo, se busca perfeccionar el proceso de diseño desde una perspectiva fenomenológica que dé lugar a una mayor confiabilidad del resultado. Para ello, se desarrolla un modelo electromecánico usando la metodología para la obtención de modelos semi físicos de base fenomenológica. Este modelo acopla la dinámica de una embarcación de geometría conocida con su sistema de propulsión, constituido por una hélice y un motor eléctrico de corriente continua sin escobillas (BLDC); a su vez, utiliza para su construcción datos provenientes de simulaciones computacionales referentes a la hidrodinámica de los componentes sumergidos. Finalmente, se presentan los resultados del modelo tomando parámetros de un catamarán y motor específicos. Este modelo permite acoplar de manera adecuada la dinámica de una embarcación con dos grados de libertad.

  • English

    The objective of this research is to provide a tool that allows to quantify the power requirements, energy consumption and the efficiency of the propulsion system of a catamaran with two degrees of freedom according to its speed. Furthermore, it seeks to improve the design process from a phenomenological perspective that gives rise to a better reliability of the result. To achieve this, an electromechanical model is being developed by using the methodology for obtaining phenomenological-based semi-physical models. This model couples the dynamics of a geometry-known ship with its propulsion system, which is constituted by a propeller and a brushless direct current (BLDC) electric motor; at the same time, it uses data from computational simulations related to the hydrodynamics of the submerged components. Finally, the results of using the model with parameters of a specific catamaran and motor are presented. This model allows to properly couple the dynamics of a boat with two degrees of freedom.