Este documento resume los diferentes sistemas de propulsión naval, incluyendo máquinas de vapor alternativas, calderas, turbinas de vapor, motores de combustión interna alternativos, turbinas de gas, propulsión eléctrica, propulsión nuclear, propulsores, y propulsión a chorro de agua. Describe la clasificación y tecnología de cada sistema.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica
De la Fuerza Armada Nacional
UNEFA-FALCÓN
SISTEMAS DE PROPULSIÓN
DE UN BUQUE
Realizado Por:
Víctor Rivas
Guelvis Arias
3er Semestre
Ing. Naval
Venezuela 05 de Junio del 2021

2. INDICE
1). Máquinas alternativas de vapor.
1.1. Clasificación.
1.2. Mecanismos de conexión.
1.3. Tecnología de los cilindros.
2). Calderas.
3). Turbina de vapor.
3.1. Clasificación
3.2. Turbina de acción
3.3. Turbina de reacción
4). Motor de combustión interna alternativas
5). Turbina de gas
6). Propulsión eléctirca
7). Propulsión nuclear
7.1. Reactores nucleares
7.2. Generación eléctrica mediante isótopos radiactivos
8). Propulsores
9). Propulsión de chorro de agua

3. A lo largo del siglo XIX se desarrolló una amplia variedad de
motores de vapor marinos alternativos. Los dos métodos
principales para clasificar dichos motores son por
el mecanismo de conexión y por la tecnología de los cilindros.

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Leva lateral: El motor de leva lateral fue
el primer tipo de motor de
vapor ampliamente adoptado para uso
marino en Europa.
Viga andante: La viga andante,
también conocida como "viga vertical",
"viga aérea", o simplemente "viga", fue
otra adaptación temprana del motor de
balancín, pero su uso se limitó casi por
completo a los Estados Unidos. Después de
su introducción, la viga andante se convirtió
rápidamente en el tipo de motor más popular en
Estados Unidos para el servicio de vías
navegables y costeras.

5. .
Campanario: El motor de campanario, a veces
denominado motor de "cruceta", fue un intento temprano
de romper con el concepto de viga, común tanto para el
tipo de viga andante como para el de palanca lateral,
Y crear un diseño más pequeño, más liviano y más eficiente.
Acción directa: En la literatura del siglo XIX se encuentran dos definiciones
del motor de acción directa. La primera definición aplica el término
"acción directa" a cualquier tipo de motor que no sea un motor
de balancín (es decir, viga andante, o leva lateral ). La definición
posterior solo usa el término para aquellos motores que aplican
la potencia directamente al cigüeñal a través del vástago del
pistón y/o una biela de conexión.

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Expansión simple:
Un motor de expansión simple es un motor de vapor que
expande el vapor a través de una sola etapa, es decir, todos sus cilindros
funcionan a la misma presión. Dado que este fue, con mucho,
el tipo de motor más común en el período inicial del desarrollo del motor marino,
rara vez se encuentra el término "expansión simple".Se supone que un motor
es de expansión simple a menos que se indique lo contrario.
Compuesto:
Un motor compuesto es una máquina de vapor que opera sus
cilindros a través de más de una etapa, a diferentes niveles de presión.
Los motores compuestos podrían configurarse para aumentar la
economía de un barco o su velocidad. En términos generales, un motor
compuesto puede referirse a una máquina de vapor con cualquier número
de cilindros de presión diferente; sin embargo, el término generalmente se
refiere a motores que expanden el vapor a través de solo dos etapas, es decir,
aquellos que operan cilindros a solo dos presiones diferentes.

7. .
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Anular:
Un motor anular es un tipo inusual de motor que utiliza un cilindro anular
(en forma de anillo). Algunos de los primeros motores compuestos del
ingeniero pionero estadounidense James P. Allaire eran del tipo anular,
con un cilindro de alta presión más pequeño colocado en el centro de un
cilindro de baja presión más grande y en forma de anillo. Los motores de
cofre eran otro tipo de motor anular. Un tercer tipo de motor marino anular
utilizaba el mecanismo de conexión del motor siamés, pero en lugar de
dos cilindros separados, tenía un solo cilindro de forma anular envuelto
alrededor del brazo vertical de la cruceta.
Expansión triple o múltiple:
Un motor de triple expansión es motor compuesto que expande el
vapor en tres etapas, es decir, un motor con tres cilindros a tres
presiones diferentes. Un motor de expansión cuádruple expande el
vapor en cuatro etapas, y así sucesivamente.

8. .
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Calderas marinas. Caldera de vapor
destinada al uso marino y adaptada por lo
general para suministrar vapor a la maquinaria
principal de propulsión, los generadores eléctricos
para servicio del buque, impulsores de las bombas
de alimentación y otros servicios auxiliares. Las
calderas marinas son, por lo general, del tipo de tubos
de agua de dos colectores con hogares enfriados
por agua, con sobrecalentadores, desobrecalentadores.
y equipo para recuperar el calor del tipo del
Economizador o calentador de aire. La mayoría de los buques tienen
dos calderas; aunque algunos grandes para pasajeros pueden tener tres o
más. Algunos navios de carga tienen una sola caldera y en algunos de ellos,
existe una caldera auxiliar pequeña que puede utilizarse para emergencia
para producción de vapor en puerto.

9. .
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El término turbina de vapor es muy utilizado para referirse a una máquina
motora la cual cuenta con un conjunto de turbinas para transformar la
energía del vapor, también al conjunto del rodete y los álabes directores.
La turbina de vapor moderna fue inventada en 1884 por sir Charles Parsons,
cuyo primer modelo fue conectado a una dinamo que generaba 7.5 kW (10 hp)
de ppotencia La invención de la turbina de vapor de Parsons hizo posible
una electricidad barata y abundante y revolucionó el transporte marítimo y
la guerra naval.

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Existen turbinas de vapor en una gran variedad de tamaños,
desde unidades de 1 HP (0.75 kW) usadas para accionar bombas,
compresores y otros equipos, hasta turbinas de 2,000,000 HP
(1,500,000 kW) utilizadas para generar electricidad.
Hay diversas clasificaciones para las turbinas de vapor modernas,
y por ser turbomáquinas son susceptibles a los mismos criterios de
clasificación de estas. Por otro lado, es común clasificarlas de acuerdo
a su grado de reacción:

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Turbinas de acción:
El cambio o salto entálpico o expansión es realizada en los álabes directores
o las toberas de inyección si se trata de la primera etapa de un conjunto de
turbinas, estos elementos están sujetos al estátor. En el paso del vapor por el
rotor la presión se mantendrá constante y habrá una reducción de la velocidad.
Turbinas de reacción:
La expansión, es decir, el salto entálpico del vapor puede realizarse tanto en
el rotor como en el estátor, cuando este salto ocurre únicamente en el rotor la
turbina se conoce como de reacción pura neta.

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En general un motor se considera
un dispositivo que permite
transferir cualquier tipo de
energía en energía mecánica, y
por supuesto los Motores de
Combustión Interna Alternativos
no iban a ser menos. Existen
varios tipos de motores, los
cuales son: motor eléctrico, que
transforma laenergía eléctrica en
energía mecánica, el motor
químico, por el cual se obtiene energía mecánica a partir de reacciones
químicas, etc. El tipo de motor más reconocido quizá sea el motor térmico,
que transforma la energía térmica de un fluido compresible en energía
mecánica.

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En la aplicación naval de la turbina de
gas es referida a las turbinasmarinas
derivadas de las turbinas que
propulsan los aviones, ya que en la
aviación es necesario propulsores
potentes, reducidos y de poco peso y
por estas circunstancias
es por lo que los buques de guerra se han beneficiado de dicha
tecnología también cabe nombrar que son máquinas simples sin
grandes complejidades a la hora de operar, reparar o inspeccionar.
La turbina de gas funciona con el llamado ciclo de Brayton la cual
especifica que un gas perfecto sufre una comprensión a entropía
constante en un compresor, y seguida de un calentamiento
A temperatura elevada y presión constante en una cámara de combustión
de esta manera seguidamente se expande isentrópicamente en una
turbina hasta la presión de aspiración inicial del compresor. El resultado
del trabajo desarrollado de expansión es mayor que el de absorción en

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Motores diesel-electricos:
Es aquella en que los motores diésel de propulsión en lugar de ir
directamente acoplados al eje o ejes propulsores accionan
alternadores que producen la energía eléctrica necesaria para la
propulsión y todos los demás servicios del buque. En concreto la
propulsión se efectúa por medio de motores eléctricos situados en
la proximidad de la hélice, se evitan los largos ejes de transmisión y
se tiene una mayor flexibilidad de diseño.

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En la actualidad existen dos métodos para la propulsión nuclear,
civil y militar: Mediante reactores nucleares y por generación eléctrica
mediante isótopos radiactivos.
La primera de ellas es la opción utilizada en los buques nucleares,
como los submarinos, portaaviones, cruceros, rompehielos y otros. En
ellos pueden estar albergados uno o varios reactores, de cualquiera de
los tipos existentes, aunque los más seguros, y los más utilizados hasta
ahora son los del tipo PWR. Los submarinos han sido la opción más
clara en cuanto a la utilización de este sistema de propulsión,
dotándoles de una autonomía nunca alcanzada mediante ningún otro
sistema.

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En este tipo de reactores se sustituye el alternador de generación eléctrica
que generalmente acompaña a la turbina en las centrales nucleares, por
un eje acoplado a una o varias hélices. Estos buques, además de no
necesitar reabastecimiento de ningún tipo de combustible durante varios
meses, e incluso años, dependiendo de su actividad, poseen una increíble
maniobrabilidad y condiciones de aceleración. Por esto son utilizados de
forma civil también en los rompehielos.
La segunda de las propulsiones nucleares citadas es utilizada en los satélites
artificiales. Debido a la liberación continua de calor o electrones de los
materiales radiactivos como el plutonio o el uranio altamente enriquecido,
estos pueden ser usados para la generación eléctrica en condiciones en las
que no existen otros métodos posibles, como en ausencia de luz solar.
También pueden utilizarse esas partículas aceleradas mediante aceleradores
hasta velocidades cercanas a la de la luz, obteniendo aceleraciones
continuadas y constantes, aunque pequeñas, hasta velocidades mayores de
las que pueden conseguirse con los propulsores químicos habituales.

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Una embarcación se mueve por el agua propulsada por elementos, tales
como ruedas de paletas o hélices.Esta fuerza, también llamada empuje,
se transmite al barco y hace que la embarcación se mueva a través del agua.
La hélice marina es el elemento de propulsión usado en casi todas las
embarcaciones navales. El empuje desarrollado en la hélice se transmite
a la estructura del barco por el eje principal por la presión del empuje
desarrollado.

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Esta tecnología genera el impulso de una nave mediante la celeración
de un fluido, en este caso del agua. El waterjet trabaja principalmente
como una bomba, succiona el agua del medio, esta pasa por una
bomba y la expulsa por la popa a través de una tobera a una alta
presión y velocidad generando así una propulsión a chorro. Un barco
con este sistema puede lograr velocidades entre 25 y 40 nudos.