Sistema de Propulsión Hidrica-electrica

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7/23/2019 Sistema de Propulsión Hidrica-electrica http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-propulsion-hidrica-electrica 1/18 Trabajo de Investigación UNIVERSIDAD TEGNOLÓGICA DEL PERÚ “FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA E INDUSTRIAL” Carrera de Ingenieria Maritima (Mención Maquinas Marinas) “Propulsión Hídrica-Eléctrica en Buques”  Integrantes:  - Sheyla Ramirez Tarazona -Brayan Sanchez Meina Profesor : Mg. Ing. Carlos Borja García  Lima ! "ER# 

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Trabajo de Investigación

UNIVERSIDAD TEGNOLÓGICADEL PERÚ

“FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA E INDUSTRIAL”

Carrera de Ingenieria Maritima ( Mención Maquinas Marinas)

“Propulsión Hídrica-Eléctrica en Buques” 

 Integrantes:  - Sheyla Ramirez Tarazona- Brayan Sanchez Meina

Profesor : Mg. Ing. Carlos Borja García

 Lima ! "ER# 

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Trabajo de Investigación

$%&'

DEFINICIÓN

 Propulsión Hídrica1-Eléctrica (Hydro-electric propulsion):

Hidrojet = Waterjet = Propulsión a Chorro de Agua

Un hidrojet o chorro de agua e! un !i!te"a #ro#u$!i%n n&utica "edianteun chorro de agua' La di!#o!ici%n "ec&nica #uede !er una h($ice en e$interior de un conducto con una to)era a $a !a$ida de$ "i!"o ouna )o")a centr*+uga , $a to)era'

E! un !i!te"a -ue i"#u$!a $a e")arcaci%n a )a!e de tur)ina! -ue"ue.en e$ agua a #re!i%n' A$go #arecido a $a! tur)ina! de un a.i%n' Loi"#ortante e! -ue no uti$i/a h($ice! o #ro#e$a!' E$ #ro)$e"a con e!teti#o de !i!te"a e! -ue $a na.e !o$o !e #uede go)ernar con $a! tur)ina!encendida! ,a -ue e!ta! hacen ta")i(n $a! .ece! de ti"%n0 e! decir

!o$o !e #ueden dirigir hacia $o! $ado! con $a! tur)ina! encend*da!' La!na.e! con #ro#e$a! tienen un ti"%n a#arte'

1 Si!te"a de #ro#u$!i%n h*drica o #ro#u$!i%n a chorro'

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Trabajo de Investigación

 ANTECEDENTES HISTÓRICOS

En 1233 en Gran 4reta5a !e )ot% e$ 67S 8ater9itch un )u-ue e:#eri"enta$-ue e!ta)a e-ui#ado con un !i!te"a de #ro#u$!i%n a chorro de agua' En 12;<

en A$e"ania $a cadena .a#ore! Gu!ta. =euner !e e-ui#% con un !i!te"a de#ro#u$!i%n a chorro de agua' Ta")i(n di!#on*a un in.er!or de e"#uje' E$in.entor ita$iano Secondo Ca"#ini"o!tr% e$ #ri"er de!arro$$o de$ ho")re de un"otor hidrojet en Venecia en 1;>1'

Pero nunca !o$icit% una #atente , e$ di!#o!iti.o !u+ri% #ro)$e"a! de"ateria$ re!u$tando en una corta .ida #or $o -ue nunca !e con.irti% enun #roducto co"ercia$' ?ue e$ in.entor Sir 8i$$ia" 6a"i$ton en 1;<@en Nue.a =e$anda -ui(n con!igui% un #roducto #r&ctico'

De!de -ue 4i$$ 6a"i$ton in!ta$% !o)re una e")arcaci%n de <' 7t!'#ro#u$!ada #or un "otor de 3< 6P , -ue en $a! #rue)a! a$can/% una.e$ocidad de B< nudo! e$ !i!te"a conocido co"o 8aterjet !e hade!arro$$ado co"o un nue.o !i!te"a de #ro#u$!i%n -ue actua$"ente !euti$i/a con gran +recuencia #ara #ro#u$!ar e")arcacione! r&#ida!'

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Trabajo de Investigación

De!#u(! de $a #ri"era e:#eriencia

en 1;< $ogra un hidrojet con $a! caracter*!tica! actua$e!ca#a/ de a$can/ar @< nudo! atra,endo $a atenci%n !o)re e!teti#o de #ro#u$!i%n'

6a"i$ton nunca !e adjudic% e$ in.ento ,!ie"#re !o!tu.o -ue ta$ .e/ e!e honor $ecorre!#onda a Ar-u*"ede! -ue !e acerc% a$conce#to cuando in.ent% e$ torni$$o #ara e$e.aragua'

Datos Curiosos:

Inicia$"ente $o! hidrojet! !o$*an $i"itar!e a $o!)u-ue! de recreo de a$ta .e$ocidad co"o "oto! de agua ,e")arcacione! acu&tica!F , otra!e")arcacione! #e-ue5a!' Pero

#or !u .e$ocidad e!t&nganando #o#u$aridad engrande! e")arcacione!e!#ecia$"ente en )u-ue!"i$itare! , tran!)ordadore!'En e!ta! e")arcacione! "&! grande! #ueden !er "o.ida! #or "otore!di(!e$ o tur)ina! de ga!' Se #ueden con!eguir .e$ocidade! de ha!ta@ nudo! con e!to! #ro#u$!ore! inc$u!o con un ca!co con.enciona$'

Lo! #u$#o! !on $o! in.entore!H de$ !i!te"a de #ro#u$!i%n h*drica o#ro#u$!i%n a chorro #ue! di!#onen de una ca.idad cor#ora$ -ue actaco"o una )o")a a!#iranteJi"#e$ente ca#a/ de generar un chorro deagua -ue $e! i"#u$!a hacia ade$ante o hacia atr&!'

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 APLICACIÓN

Concepto de funcionamiento de wateret:

E$ #rinci#io de con!er.aci%n de $a cantidad de "o.i"iento junto con e$

teore"a de $a acci%n , reacci%n con!titu,en $a )a!e -ue ha #er"itidoa#$icar $a #ro#u$!i%n #or chorro de agua 9aterjetF a $a indu!tria na.a$'

Lo anterior e! #o!i)$e uti$i/ando #ro#u$!ore! ti#o chorro de agua9aterjet!F -ue o#eran )ajo e$ #rinci#io de i"#u$!o e! decir -uehidrodin&"ica"ente e!to! !e a!e"ejan "&! a una )o")a centr*+uga deKujo !e"ia:ia$ -ue a una h($ice a #e!ar -ue geo"(trica"ente !onh($ice! entu)ada! con $a! #unta! de $a! #a$a! "&! ancha! #ara e.itar#(rdida! #or circu$aci%n , e!tatore! #ara a$inear $a .ena de agua -uea!#iran e$ agua de!de e$ +ondo de$ ca!co , $a e:#u$!an cerca de$ e!#ejode #o#a de$ )u-ue'

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Una deter"inada "a!a de agua de$ "ar e! a)!or)ida "ediante una

)o")a de a!#iraci%n !iendo #o!terior"ente ace$erada en $a to)era ,e:#u$!ada de nue.o a$ "ar #or un conducto de #e-ue5o di&"etro#ro.ocando $a reacci%n de$ agua de "ar -ue !e ha$$a en re#o!o#roduci(ndo!e a!* e$ e"#uje nece!ario #ara con!eguir #ro#u$!ar $ae")arcaci%n'

Cuando e$ i"#u$!or de $a )o")a e! "o.ido #or e$ eje de$ "otor die!e$i"#u$!ando e$ chorro de agua hacia atr&! e$ )arco co"ien/a a "o.er!e, con inde#endencia de cu&n r&#ido !e "ue.a e$ e"#uje generadode#ende nica"ente de $a cantidad de agua e:#e$ida #or $a )o")a -uee!tar& dada #or $a #otencia , RP7 de$ "otor'

En e$ ca!o de $a #ro#u$!i%n #or h($ice tene"o! -ue tener en cuenta -ue(!ta e! "u, !en!i)$e a $a .e$ocidad , direcci%n de$ Kujo de$ agua -ue $e$$ega e!tado de$ "ar .iento ca$ado etc' $o -ue no !ucede en e$ ca!o de$o! 9aterjet'

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La #rinci#a$ a#$icaci%n de $o! 8aterjet e!t& en )u-ue! -ue de!arro$$en

"&! de B@ nudo!' Por de)ajo de e!ta .e$ocidad di!"inu,encon!idera)$e"ente !u rendi"iento #ro#u$!i.o , en e!e ca!o e! #re+eri)$euna h($ice'

!uncionamiento:

Un hidrojet +unciona #or tener una a$i"entaci%n #or $o genera$ en $a#arte in+erior de$ ca!coF -ue #er"ite -ue e$ agua $$egue ha!ta $o!"otore!' E$ agua entra en $a )o")a a tra.(! de e!ta entrada' La )o")a#uede !er una centr*+uga #ara a$ta! .e$ocidade! un inductor #ara )aja!.e$ocidade! o una )o")a de Kujo a:ia$ #ara .e$ocidade! "edia!' La#re!i%n de agua dentro de $a entrada !e incre"enta #or $a )o")a , e!+or/ada hacia atr&! a tra.(! de una to)era' Con e$ u!o de un deKector de"archa atr&! !e #uede con!eguir $a in.er!i%n de$ e"#uje e ir haciaatr&! de +or"a r&#ida , !in $a nece!idad de ca")iar de engranaje! oaju!tar e$ e"#uje de$ "otor' Lo! deKectore! ta")i(n !e #ueden uti$i/ar#ara a,udar a di!"inuir e$ e!#acio recorrido ha!ta detener!e' E!tacaracter*!tica e! $a #rinci#a$ ra/%n #or $a -ue $o! hidrojet !on tan"anio)ra)$e!'

La to)era ta")i(n #ro#orciona $a direcci%n de $a! )o")a! de $o! jet!'P$aca! !i"i$are! a $o! ti"one! !e #ueden unir a $a to)era con e$ Mn deredirigir e$ Kujo de agua a )a)or o e!tri)or' En cierto !entido e! !i"i$ar a$o! #rinci#io! de$ e"#uje .ectoria$ -ue !e uti$i/a en a.ione! "i$itare! de#ro#u$!i%n a chorro' E!to #ro#orciona a $o! )u-ue! con #ro#u$!i%n con

hidrojet una "a,or agi$idad en e$ "ar' Otra .entaja e! -ue cuando !ein.ierte $a "archa no !e in.ierte e$ go)ierno de$ ti"%n en o#o!ici%n aaccionado! #or h($ice'

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Trabajo de Investigación

E$ hidrojet !u+re e$ e+ecto CoandB e!to !e de)e tener en cuenta cuando

!e hacen ca")io! en $a direcci%n' La! nece!idade! -ue !e dirig*an aaju!tar do! grado! "&! a$$& de $o -ue nor"a$"ente !e re-uiere de)ido ae!te e+ecto'

Diversas maniobras con los hidrojet

Representación del efecto Coandă.

"entaas y Des#entaas respecto al funcionamiento:

"entaas:

B e! e$ +en%"eno +*!ico en e$ cua$ una corriente de Kuido ga!eo!a o $*-uida tiende a !eratra*da #or una !u#erMcie .ecina a !u tra,ectoria'

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Lo! chorro! de $a )o")a tienen a$guna! .entaja! !o)re $a! h($ice!

de!nuda! #ara cierta! a#$icacione! genera$"ente re$acionada! conre-ui!ito! de a$ta .e$ocidad u o#eracione! de #oco ca$ado' E!to!inc$u,en

• Una .e$ocidad "&! a$ta ante! de $a

a#arici%n de $a ca.itaci%n de)ido a $a e$e.ada #re!i%ninterna e!t&tica 

• A$ta den!idad de

#otencia con re!#ecto a$ .o$u"enF detanto de$ #ro#u$!or co"o de$ "otor#ri"ario de)ido a -ue !e #uede uti$i/ar unaunidad "&! #e-ue5a de "a,or .e$ocidadF'

• Protecci%n de$

e$e"ento giratoriohaciendo $ao#eraci%n "&!

!egura a$rededor de$o! nadadore! , $a.ida acu&tica' 

• 7ejora $a o#eracion

en agua! #oco#ro+unda! #or-ue!o$o $a entrada

nece!ita e!tar !u"ergida'

• E$ au"ento de $a ca#acidad de "anio)ra "ediante $a adici%n de

una to)era orienta)$e #ara crear e"#uje .ectoria$'

Des#entaas:

• Puede !er "eno! eMciente -ue una h($ice a )aja .e$ocidad'

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• 7&! co"#$ejo -ue un !i!te"a con.enciona$ , #or tanto "&! caro'

• 7a,or #e!o en e$ )arco a cau!a de$ agua -ue circu$a #or $a tu)er*a'

• Perdida! #or +ricci%n en $a tu)er*a'

• La reji$$a de entrada #uede ta#ar!e con re!iduo! #or eje"#$o $a!

a$ga! "arina!'

•  Ta")i(n e! #o!i)$e -ue a$ in.ertir $a direcci%n de$ chorro $a

#otencia de$ "i!"o dirigida hacia a)ajo #uede ero!ionar e$ +ondo

"arino cau!ando #ro)$e"a! a")ienta$e!'

Propulsión

Comportamiento de las embarcaciones con sistemas Waterjet 

Una tur)ina uti$i/ada en $o! !i!te"a! de 8aterjet e! )&!ica"ente una)o")a de agua adecuada a$ #ar , $a #otencia de$ "otor #ro#u$!or , e$#a!o de $a! #a$a! de$ i"#u$!or !o$o tiene re$aci%n con $a #otencia de$"otor no teniendo re$aci%n con $a .e$ocidad de$ )arco'

En $o! ca!co! de #$aneo $a! #re!tacione! de#enden de +actore! co"o $are$aci%n #otenciade!#$a/a"iento e!$ora de ca!co $a e!$ora en Kotaci%n$a "anga o $a #o!ici%n $ongitud de$ centro de gra.edad de $a

e")arcaci%n'

Cuando $o! +a)ricante! de $a! tur)ina! uti$i/ada! en $o! !i!te"a! de9aterjet tienen -ue !e$eccionar $o! i"#u$!ore! $o hacen en +unci%n de $a#otencia no"ina$ , $a! RP7 -ue #u)$ican $o! +a)ricante! de "otore! en$a! e!#eciMcacione! t(cnica! de $o! "i!"o!'

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Trabajo de Investigación

En genera$ !e trata de o#ti"i/ar e$ conjunto "otori"#u$!or #ara

a#ro:i"ada"ente una .ariaci%n de$ 1Q de $a! RP7 de$ "otor a #$ena#otencia'

Durante e$ !er.icio de$ )arco #ueden ocurrir di+erente! !ituacione! -uea+ectan a $a! RP7 de$ "otor #ero -ue no incre"entan $a carga !o)re e$"i!"o'

 Algunas de las situaciones pueden ser:

Na.egar contra $a! o$a! di!"inuir& $a .e$ocidad de$ )arco #ero noa+ectara $a! RP7 de$ "otor'

Un au"ento de $a carga har& -ue $a .e$ocidad de )arco di!"inu,a #erono .ariar& $a carga !o)re e$ "otor #or $o tanto no !e .er& a+ectado e$n"ero de RP7'

Un ca!co !ucio con incru!tacione! "arina! incre"entar& $a re!i!tenciaa$ a.ance de$ )arco #ero no au"entar& $a carga !o)re e$ "otor , no.ariar& !u! RP7'

En e$ ca!o de !o)recargar e$ )arco #uede hacer -ue $a .e$ocidad de$"i!"o di!"inu,a ha!ta -ue e$ i"#u$!or co"ience a ca.itar de)ido ain!uMciente agua en e$ i"#u$!or' En e!te ca!o $a! RP7 de$ "otorau"entar&n'

Una to"a de "ar #arcia$"ente )$o-ueada #or creci"iento deorgani!"o! "arino! o #or a$gn o)jeto -ue !e #ueda introducir durante$a na.egaci%n $$e.ar& co"o con!ecuencia un au"ento de $a! RP7'

Un da5o en $a! #a$a! de i"#u$!or ,a !ea #or rotura o !i #or cau!a dede!ga!te au"enta e$ hue$go entre $o! e:tre"o! de $a! #a$a! , e$

conducto har& -ue (!te di!"inu,a !u eMciencia #ro.ocando au"ento deRP7'

$anio%ra del %arco con &ateret 

Lo! )arco! con e!te ti#o de #ro#u$!i%n tienen una e:ce$ente"anio)ra)i$idad inc$u!o a .e$ocidad reducida de)ido a$ e"#uje .ectoria$

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de$ chorro de agua -ue ade"&! !e !ita )ien atr&! de$ e!#ejo de #o#a

de $a e")arcaci%n'En e$ e:tre"o Mna$ de $a to)era de$ jet !e encuentra una e!#ecie decuchara )ucetF -ue a$ e!tar en $a #o!ici%n )aja deja #a!ar $i)re"entee$ chorro de e:#u$!i%n de$ jet i"#u$!ando a$ )arco hacia a.ante'

A$ !u)ir$a !e en+renta a$ chorro de e:#u$!i%n , hace -ue re)ote en e$$a e$chorro ca")ia de direcci%n , #roduce un i"#u$!o hacia #roa -ue no!#er"itir& #arar e$ )arco o ir hacia atr&!'

Entre $a! do! #o!icione! e:tre"a! de $o! )ucet! !e con!iguen una !erie

de #o!icione! inter"edia! -ue .ar*an $a direcci%n de$ chorro , e$ e"#uje#a!ando #or una #o!ici%n neutra en $a -ue e$ )arco !e "antiene #arado'

Do! ci$indro! hidr&u$ico! !teering!F #ro#orcionan a cada jet e$"o.i"iento hori/onta$ de > de )anda a )anda a "odo de ti"%n'

E!te ti#o de )arco! .an #ro.i!to! en genera$ de Ka#! a$erone!F -ueco"ien/an a actuar cuando e$ )arco ha a$can/ado una cierta .e$ocidadnor"a$"ente #or enci"a de $o! 1 nudo!0 con e$$o! gradua"o! e$a!iento de$ )arco #ara con!eguir "a,or a.ance "ejor !u!tentaci%n ,e!ta)i$idad'

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Trabajo de Investigación

EJEMPLOS PRÁCTICOS

Ferry de BALEARIA, Federio !ar"a Lora

ue en e!to! "o"ento! #re!ta !er.icio en $a $*nea Pa$"a de 7a$$orcaJI)i/aJDenia de!arro$$a una .e$ocidad de >3 nudo! , e!t& #ro#u$!ado #or@ Waterjet Lips L# $$%E aco#$ado! a @ "otore! die!e$ CA& '($) de;< 6P a 1 RP7 , caja reductora'

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Trabajo de Investigación

$ontae durante la construcción

H*+ *-i.t

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Trabajo de Investigación

De!de 8rt!i$ in!ta$ado $o! !e$$o! Wetguard co"#ue!ta! en $o! cuatro

de nue!tro! eje! de chorro de agua -ue he"o! recorrido "&! de @B'"i$$a! n&utica!' Lo! !e$$o! han re!#ondido )ien , a .ece! !u#erando $o!$*"ite! de a$tura de o$a reco"endado! de$ )u-ue' 6a!ta $a +echa $o!cuatro !e$$o! #er"anecen !in +uga!' Lo! !e$$o! Wetguard e!t&n $ograndoun "a,or (:ito de $o e!#erado , !o)re.i.i% a una #rue)a e:tre"aaccidenta$ dice e$ re#re!entante de $a e"#re!a'

/athan Rera

Co0en1ó el ser2iio en 3345 La potenia del 0otor de lae06araión se on2ierte en e0puje 0ediante un horro de aguade nue2o dise7o, el L#8 $933 *RI, de W:rtsil:5  El 6u;ue na2ega auna 2eloidad argados de apro<i0ada0ente %3 nudos5 

Si )ien e$ di!e5o de )u-ue! 11B "etro! de Incat con ca#acidad #ara 1<#er!ona! a$oja"iento de $ujo de $a Natchan Rera !e ha di!e5ado , !e#re!entar&n #ara atender a 2 #er!ona! en ni.e$e! !in #recedente! dee!ti$o , con+ort #er!ona$i/ado'

Nombre Natchan Rera

OMI 9294238Escribe Ferry

Propietario Línea Dolphin navegación S

Operador  !"#gar#$ai$yo Ferry %o& Lt'&

Astillero (N%! !a"mania en #"tralia

Entreado 2))*

!onelaje +)&*+2 ,!

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"onit#d ++2 m

$elocidad 3- n#'o"Capacidad **2pa""enger"

$ehic#les2* camione" o +8) pa"a.ero"

vehic#le"

*A* A0atole

E$ SAS A"ato$e encargado en B3 e! $a #ri"era de $a! cuatro +ragata! de $ac$a!e de Sud&+rica Va$our' E!to! .a!o! tienen un chorro de agua , un reMnado

#ro#u$!or Xo !o$uci%n de #ro#u$!i%n 8ARP con tre! $*nea! de eje!' +oto corte!*ade 4$oh" Y Vo!! G")6F

os de ino palas h>lies de paso 2aria6le est?n aoplados a tra2>sde una aja de a06ios de tres etapas para dos 0otores diesel de95@33 W5 Entre las h>lies es un entro de tipo re2ersi6le L#$3Ehorro de agua i0pulsado por una tur6ina de gas 3 W5Lainstalaión o0pleta se rene ho;ue, ruido, 2i6raión y los riteriosde auerdo on las nor0as 0ilitares5

Estos 2asos son grandes 6u;ues de superDie de la Ar0ada de

*ud?.ria, y son designados por el .a6riante ale0?n o0o la laseE AG33 *A/5

Nombre SS matole

OMI -)+3/))))

Escribe Fragata"

Propietario  rma'a 'e S#'01rica

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Constr#ctor !S 5lohm y 6o"" 7amb#rgo en

 lemaniaPor encaro 2))-

Despla%amiento 3/9) ! carga completa

"onit#d +2+ m

$elocidad 28 n#'o"

Cre& +)) con e"pacio para +2)

Nombre   'A' Amatole

OMI -)+3/))))

Referencia(

htt#!e!'9ii#edia'org9ii6idrojet• htt#!ar'an!9er!',ahoo'co"-ue!tioninde:Z

-id[B1<1;<@1B>AA\InV9• htt#"a-uina!de)arco!')$og!#ot'#eB;@#ro#u$!ionJ

9aterjet'ht"$• htt#"a-uina!de)arco!')$og!#ot'#eB;@#ro#u$!ionJ

co"#orta"ientoJdeJ$a!'ht"$• htt#!e!'9ii#edia'org9iiE+ecto]CoandQC@Q2>• htt#999'9art!i$a'co"re!ource!cu!to"erJre+erence!.ie9natchanJ

rera• htt#999'9art!i$a'co"re!ource!cu!to"erJre+erence!.ie9!a!J

a"ato$a• htt#999'9art!i$a'co"re!ource!cu!to"erJre+erence!.ie9h!.BJ

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7/23/2019 Sistema de Propulsión Hidrica-electrica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-propulsion-hidrica-electrica 18/18

Trabajo de Investigación

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