TSI ha participado en el webinar “Analytical Modelling Approaches for Underwater Noise Reduction in Shipping”, organizado por el equipo de LOWNOISER y coordinado por Emilie Dorgeville, de Maritime CleanTech.
Durante la sesión, nuestro compañero de I+D y experto en acústica, Roque Andrés, presentó parte del trabajo que estamos desarrollando en TSI para mejorar la evaluación y predicción del ruido radiado al agua de los buques (Underwater Radiated Noise, URN), combinando modelos analíticos, monitorización a bordo y datos operacionales.
El webinar reunió diferentes líneas de trabajo del proyecto LOWNOISER con un objetivo común: comprender mejor cómo se genera y transmite el ruido submarino de los buques y avanzar en soluciones que permitan reducirlo.
Monitorización a bordo para mejorar la predicción del Underwater Radiated Noise (URN)
Una de las líneas de investigación de TSI dentro de LOWNOISER se centra en utilizar la información disponible a bordo para conocer mejor el comportamiento acústico del buque durante su operación.
Para ello, combinamos medidas de vibración de maquinaria y estructuras, información relacionada con el sistema de propulsión y la cavitación de la hélice, datos operacionales del buque y modelos analíticos de predicción.
El objetivo es establecer relaciones entre lo que ocurre a bordo y el ruido que finalmente se radia al agua.
Relacionar vibraciones, cavitación y ruido radiado al agua
Las fuentes de ruido de un buque no actúan de forma aislada. La maquinaria genera vibraciones que se transmiten a través de la estructura, mientras que el sistema de propulsión y, especialmente, la cavitación de la hélice pueden contribuir de forma significativa al ruido submarino.
La monitorización permite analizar estas variables de forma conjunta y estudiar cómo cambian con las condiciones reales de navegación.
Factores como la velocidad del buque, el calado, la condición de carga o el régimen de funcionamiento pueden modificar su comportamiento acústico. Incorporar esta información a los modelos ayuda a interpretar mejor las medidas y a mejorar la capacidad de predicción.
Del buque al Ruido Radiado Subacuático
La combinación de la monitorización a bordo, los datos operacionales y los modelos analíticos permite comprender mejor el comportamiento acústico del buque en condiciones reales de operación.
Fuentes a bordo
- Maquinaria
- Vibración estructural
- Sistema de propulsión
- Cavitación de la hélice
Monitorización a bordo
- Acelerómetros
- Vibración de maquinaria
- Vibración estructural
- Monitorización de la cavitación
Datos operacionales
- Velocidad del buque
- Régimen de operación
- Calado
Modelización y correlación
- Modelos analíticos
- Análisis de fuentes
- Correlación de datos
- Predicción acústica
Ruido Radiado Subacuático (URN)
- Estimación del ruido radiado al agua
- Evaluación de la firma acústica
- Identificación de las fuentes relevantes
- Evaluación de medidas de mitigación
Predicción
Estimación del comportamiento acústico del buque y del Ruido Radiado Subacuático en diferentes condiciones de operación.
Validación
Comparación de las predicciones de los modelos con mediciones acústicas submarinas realizadas a escala real.
Mitigación
Evaluación del efecto real de las soluciones diseñadas para reducir el Ruido Radiado Subacuático del buque.
¿Qué puede aportar la monitorización del URN a bordo?
Contar con información continua del comportamiento del buque permite ir más allá de una medición acústica puntual. Los datos obtenidos a bordo ayudan a identificar qué fuentes tienen mayor influencia, cómo varían con las condiciones de operación y en qué situaciones aumenta el ruido radiado al agua.
Esta información también es útil para contrastar las predicciones realizadas mediante modelos analíticos con medidas acústicas a escala real. Esa comparación es necesaria para ajustar los modelos y mejorar su capacidad para representar el comportamiento del buque.
A medio plazo, este enfoque puede facilitar la evaluación de medidas de mitigación y ayudar a determinar si una modificación en la maquinaria, la estructura o el sistema de propulsión produce realmente el efecto esperado.
LOWNOISER: diferentes aproximaciones para reducir el ruido submarino de los buques.
La sesión permitió conocer otras líneas de investigación que se están desarrollando dentro de LOWNOISER. Andre Böhme, de Kongsberg Maritime, presentó los trabajos relacionados con la optimización de la microgeometría de los engranajes de propulsores azimutales, con el objetivo de reducir las fuerzas de excitación y actuar sobre el ruido desde su origen. Luca Savio, de SINTEF Ocean, abordó el uso de sistemas de lubricación por aire (Air Lubrication Systems, ALS) y su interacción con el ruido submarino y la propagación acústica.
Por su parte, Jørgen Løtvedt, de Bergen Engines, presentó el trabajo realizado sobre el montaje y aislamiento de motores y la transmisión de vibraciones hacia la estructura del buque.
En conjunto, las distintas intervenciones mostraron cómo el problema del ruido submarino requiere actuar sobre diferentes elementos del buque y, al mismo tiempo, disponer de herramientas que permitan medir y comprobar el efecto de cada solución.
El siguiente reto: validar las predicciones de URN a escala real.
Uno de los siguientes pasos del trabajo de TSI dentro de LOWNOISER será continuar contrastando las predicciones con medidas realizadas en condiciones reales de operación. La validación a escala real permitirá analizar hasta qué punto los modelos reproducen el comportamiento acústico observado, identificar posibles desviaciones y ajustar las metodologías de predicción. Este proceso también permitirá seguir estudiando la relación entre las medidas realizadas a bordo —vibraciones, cavitación y parámetros operacionales— y las mediciones acústicas submarinas.
Investigación y colaboración para avanzar en la reducción del URN.
El webinar reunió a especialistas de diferentes ámbitos de la ingeniería naval y permitió compartir los avances de los distintos demostradores que forman parte de LOWNOISER.
Desde TSI queremos agradecer al equipo del proyecto, a Emilie Dorgeville (Maritime CleanTech) y a Eric Baudin (Berau Veritas) la organización y coordinación de la sesión, así como a Andre Böhme, Luca Savio y Jørgen Løtvedt por compartir sus respectivos trabajos.
Seguimos trabajando dentro de LOWNOISER en el desarrollo y validación de herramientas que permitan conocer con mayor precisión el comportamiento acústico de los buques y evaluar soluciones destinadas a reducir su ruido radiado al agua.
