Sí, en un tanque de ensayos se pueden realizar pruebas de autopropulsión: en lugar de imponer la velocidad mediante el carro puente, se utiliza un modelo de casco equipado con una hélice operativa y se deja que el avance sea generado por el empuje de la hélice.
El problema es que, mientras que para el casco la similitud de Froude garantiza una buena correlación entre el modelo y la escala real, cuando entran en juego los datos de la hélice, las correlaciones son más débiles. Esto no afecta tanto a las prestaciones propulsivas globales como, sobre todo, a fenómenos como la cavitación, que puede ser muy diferente a escala de modelo y a escala real del buque. Además, incluso cuando el fenómeno fuera cualitativamente comparable, resulta extremadamente difícil obtener en el tanque magnitudes como el área de cavitación de una hélice instalada bajo un casco en condiciones de autopropulsión.
En estos casos, un tanque virtual (un análisis CFD a escala real de un cuerpo impulsado por un sistema propulsor modelizado con distintos niveles de detalle) ofrece dos ventajas principales:
- Permite estimar con mayor precisión las prestaciones macroscópicas, como la resistencia total y la potencia requerida.
- Proporciona información muy detallada sobre la interacción entre el casco y la hélice, gracias a resultados como los mapas de presión y las líneas de corriente bajo el casco. Se trata de datos difíciles o prácticamente imposibles de medir en un tanque de ensayos y que, por tanto, en la práctica casi nunca se obtienen.
Esta metodología permite establecer una correlación directa entre el régimen del motor y la velocidad de la embarcación, y proporciona información hidrodinámica adicional, como la influencia del campo de presión generado por el casco en el funcionamiento de la hélice, en términos de eficacia y eficiencia propulsiva. Son datos que solo pueden obtenerse, en la práctica, mediante análisis virtuales y que pueden marcar la diferencia entre un diseño estándar y otro realmente optimizado.
La limitación del tanque de ensayos resulta aún más evidente cuando se considera una embarcación propulsada por waterjet: realizar un ensayo experimental representativo y cuyos resultados puedan correlacionarse con los de escala real es muy complejo, mientras que, desde el punto de vista numérico, la dificultad de simular un waterjet no es sustancialmente mayor que la de simular hélices.
