Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice

Acasa » afaceri » transporturi » navigatie
DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI

DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI

DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI

1. Clasificarea grupelor de mase

În conformitate cu ecuatia flotabilitatii, deplasamentul navei (Δ) reprezinta masa volumului de fluid dezlocuit de carena navei:

(1)

Cu s-a notat densitatea apei, iar este deplasamentul volumetric (volumul real al carenei, incluzand volumul invelisului tablelor si al apendicilor).

Deplasamentul navei se calculeaza prin insumarea urmatoarelor grupe principale de mase:

. (2)

S-au utilizat notatiile:

- masa corpului navei;

- masa instalatiei de propulsie;

- masa amenajarilor si instalatiilor de corp si punte, cu mecanismele si echipamentele aferente;

- masa combustibilului, uleiului si apei aferente instalatiei de propulsie;

- masa incarcaturii utile;

- masa echipajului si a bagajelor;

- masa rezervelor echipajului;

- masa balastului lichid;

- rezerva de deplasament.

Un parametru caracteristic pentru navele de transportat marfuri este deadweight-ul (Dw) care cuprinde urmatoarele grupe de mase:

. (3)

Celelalte grupe de mase care nu intra in componenta deadweight-ului alcatuiesc deplasamentul navei goale ().

În capitolul anterior, au fost prezentate diferite modalitati pentru determinarea dimensiunilor principale si a coeficientilor de finete. În continuare, pe baza acestor date, se vor prezenta unele metode de estimare preliminara a maselor principalelor grupe enumerate mai sus, rezultand in final deplasamentul navei.

1.1. Masa corpului navei

Grupa maselor corpului navei include urmatoarele subgrupe principale [5]:

corpul metalic propriu-zis (bordaje, fund, puntea principala, punti intermediare si superioare, pereti transversali si longitudinali etansi, platforme, pereti metalici usori, tancuri structurale, extremitati, suprastructuri, rufuri, chile de ruliu, etc.);

intarituri si postamenti (pentru motoare principale si auxiliare, compresoare, pompe, diverse mecanisme, masini electrice, etc.);

saturari (pentru fixarea aparaturii, mobilierului, traseelor de tubulaturi si de ventilatie, a cablurilor electrice, precum si elemente specifice tancurilor de la bord, cum ar fi flanse, guri de vizita, suporti pentru valvule si robineti, etc.);

piese turnate si forjate (cavaletii liniilor de arbori, bucsele tuburilor etambou si ale axelor carmelor, prize de fund, etc.);

vopsele si protectii contra coroziunii corpului cu anozi consumabili;

izolatii si captuseli pentru compartimente si magazii, acoperiri pentru punti;

balustrade, parapeti si greement (catarge, arboreti, suporti pentru antene, etc.);

accesorii (usi, ferestre, hublouri, tambuchiuri, porti etanse, scari, etc.);

balast solid, utilizat pentru:

compensarea unor inclinari permanente rezultate in urma constructiei sau modernizarii navei;

imbunatatirea indicatorilor de stabilitate transversala, prin coborarea centrului de greutate al navei;

protectia interioara a unor spatii greu accesibile (derivoare, chile de ruliu, bulb prova, etc.);

● instalatii caracteristice navelor industriale (cum ar fi fabrica de conserve de peste de pe un supertrauler);

● rezervoarele pentru transportul gazelor lichefiate, la navele cu aceasta destinatie.

Depedenta generala a masei corpului navei fata de deplasament sau fata de modulul cubic , poate fi exprimata cu relatiile:

(4)

unde m_c este coeficientul de masa al corpului, iar este masa specifica a corpului exprimata in [t/m³]. Tinand cont de relatiile (4.16), (1) si (4) se poate obtine urmatoarea relatie de legatura dintre coeficientii m_c si :

. (5)

Exista in literatura de specialitate relatii echivalente cu formele (4) care se refera in mod strict la masa otelului din care este construit corpul (M_co). Astfel, Arnott propune relatia:

(6)

unde, a = 2 pentru cargouri de marfuri generale si a = 0,8 . 1,3 pentru petroliere.

Daca , atunci se poate considera egalitatea:

(7)

si relatia (6) devine:

. (8)

Noghid [11] propune o expresie asemanatoare pentru masa otelului din care este construit corpul navei:

. (9)

Masa elementelor longitudinale de osatura poate fi determinata din considerente de rezistenta longitudinala a corpului.

Modulul de rezistenta al grinzii echivalente (W) poate fi scris sub forma:

(10)

unde este coeficientul utilizarii sectiunii rezistente, D este inaltimea grinzii echivalente (egala cu inaltimea de constructie), iar A este aria sectiunii transversale echivalente. În general, coeficientul este cuprins intre valorile 0,45 si 0,6 (valorile superioare se adopta la navele cu lungime mare).

Momentul incovoietor in sectiune maestra, pe apa calma, se poate calcula cu relatia empirica:

. (11)

Coeficientul k depinde de tipul navei si de coeficientul bloc. Scriind expresia efortului unitar admisibil ():

(12)

si utilizand relatiile (10) si (11), se determina aria sectiunii echivalente:

. (13)

Masa elementelor longitudinale de osatura care intra in grinda echivalenta (M_cl) se poate calcula cu expresia:

(14)

unde ete densitatea otelului, iar c este un coeficient care tine seama de micsorarea sectiunii transversale a grinzii echivalente, pe lungimea navei. Dupa Bubnov, coeficientul c este proportional cu (orientativ se poate adopta c = 0,83).

Tinand cont de relatiile (4.16) si (13), expresia (14) devine:

(15)

si poate fi scrisa sub forma generala echivalenta:

. (16)

Literatura de specialitate prezinta o serie de relatii empirice, care pot fi utilizate la calculul maselor diferitelor elemente de constructie ale corpului navei:

masa elementelor longitudinale ale structurii (punti, bordaje, fund, etc.):

; (17)

masa peretilor transversali etansi:

(18)

unde, n_p este numarul peretilor;

masa peretilor locali, a platformelor si diafragmelor:

; (19)

masa suprastructurilor si rufurilor:

(20)

unde V_sr este volumul suprastructurilor si rufurilor.

masa instalatiilor si utilajelor caracteristice navelor industriale:

; (21)

masa scarilor, capacelor, paiolului:

(22)

unde, S_s este suprafata scarilor, capacelor si paiolului, iar m_c6 este coeficientul de masa pe unitatea de suprafata.

Avand in vedere relatiile 17 . 22, masa corpului navei devine:

(23)

În continuare, vom prezenta cateva metode practice recomandate de literatura de specialitate pentru calculul masei copului navei.

a) Relatii recomandate de V.V.Asik [6]

V.V.Asik considera 11 subgrupe principale, ale masei corpului navei exprimata in [t]:

puntea principala

- daca ; (24)

- daca , (25)

iar:

(26)

unde:

(27)

( reprezinta suma lungimilor deschiderilor in punte);

prima punte intermediara, pentru

; (28)

a doua punte intermediara, pentru

;

captuseli exterioare

(29)

unde n este numarul de punti ;

dublu fund

(30)

unde h este inaltimea dublului fund, iar h_n este inaltimea normala a acestuia in conformitate cu cerintele societatii de clasificare Det Norske Veritas;

pereti transversali

- pentru nave cu o punte

daca (31)

daca (32)

unde n este numarul peretilor transversali;

- pentru nave cu doua punti

daca (33)

daca ; (34)

- pentru nave cu trei punti si

; (35)

pereti longitudinali

- pentru nave cu o punte si

(36)

unde l₇ este raportul dintre lungimea peretilor longitudinali si lungimea navei;

- pentru nave cu doua punti

daca (37)

daca ; (38)

- pentru nave cu trei punti si

; (39)

intarituri speciale pentru gheata

; (40)

mase locale (postamenti, linii de arbori, tancuri, etc.)

- pentru cazul compartimentului de masini la mijlocul navei

daca ; (41)

daca ; (42)

- pentru cazul compartimentului de masini la pupa navei

daca ; (43)

daca ; (44)

suprastructuri

- daca

, (45)

unde l₁₀ este raportul dintre suma lungimilor suprastructurilor si lungimea navei, iar h₁₀ este inaltimea suprastructurii;

- daca

; (46)

rufuri

- daca

(47)

unde l₁₁ este raportul dintre suma lungimilor rufurilor si lungimea navei, h₁₁ este inaltimea rufului, iar b₁₁ este latimea medie a rufului.

- daca

(48)

b) Metoda propusa de W.Henschke [9]

Aceasta metoda se aplica la cargouri. Nava standard are urmatoarele caracteristici: L/B=7; L/D=11; T/D=0,7; C_B=0,7.

Se considera 6 subgrupe principale ale masei corpului navei exprimata in [t].

Pentru dublu fund (invelisul fundului, invelisul gurnei pana la nivelul dublului fund, plafonul, varange, suporti centrali si laterali, tabla marginala) se utilizeaza diagramele prezentate in fig.1. Curba 1 se refera la nava standard si permite determinarea masei M_st1 in functie de lungimea intre perpendicularele planului de forme. Curbele 1.1, 1.2, 1.3 si 1.5 contin corectiile pentru abaterile de la nava standard, iar curba 1.4 permite determinarea valorii normale a inaltimii dublului fund (h_D) in conformitate cu regulile societatii de clasificare Det Norske Veritas.

Pentru masa invelisului exterior situat intre puntea principala si plafonul dublului fund, inclusiv osatura bordajului, se pot folosi diagramele din fig.2. Curba 2 permite determinarea masei M_st2 in functie de lungimea intre perpendicularele planului de forme. Curbele 2.1, 2.2 si 2.3 contin corectiile pentru abaterile de la nava standard, iar curba 2.4 este utilizata pentru calculul cotei centrului de greutate.

Pentru masa peretilor metalici, cu osatura si guseele de legatura specifice, se utilizeaza diagrame caracteristice, prezentate in referinta bibliografica [7]. Se determina masa otelului pe unitatea de suprafata, pentru cargouri cu una, doua sau trei punti, in functie de pozitia peretelui pe lungimea navei.

Pentru masa puntilor (invelis cu osatura completa, inclusiv ramele gurilor de magazie) se propun diagrame de forma celor prezentate in fig.3 si 4. Masa puntii principale (M_st4a) se determina cu ajutorul curbei 4a, iar pentru corectiile in raport cu nava standard se recomanda curbele 4.1a si 4.2a. Masa puntilor intermediare (M_st4b) se calculeaza cu ajutorul curbei 4b, iar corectiile in raport cu nava standard se determina dupa curba 4.1.b.

Pentru masa constructiilor interioare si speciale (etrava, etambou, tunelul liniei de arbori, postamentii motoarelor principale si auxiliare, intarituri pentru gheturi, rezervoare) se pot utiliza diagramele caracteristice prezentate in lucrarea [7].

Ultima subgrupa contine masa suprastructurilor si rufurilor (M_st6), care poate fi determinata cu ajutorul diagramelor din fig. Curba 6a se refera la masa suprastructurii, iar curba 6b la aceea a rufurilor. Suprastructura standard are lungimea de si inaltimea de 2,35m. Ruful standard are lungimea de , latimea de si inaltimea de 2,35m. Corectiile in raport cu elementele standard se determina dupa curbele 6.1a, 6.1b, 6.2b, 6.3a si 6.3b.

Masa corpului navei se obtine insumand masele corectate ale celor sase subgrupe prezentate mai sus. Suplimentar, pentru coeficientul bloc la fiecare abatere de ±0,01 se aplica o corectie de ±0,35% din masa totala.

c) Masa corpului gol la vrachiere

Pentru calculul masei corpului gol al vrachierelor (fara pereti transversali si suprastructuri) se recomanda diagrame de forma celor prezentate in fig.6. Nava standard are urmatoarele caracteristici: L/B=7,5; L/D=; T/D=0,75; C_B=0,7.

Pentru calculul masei suprastructurilor si rufurilor se pot folosi diagramele din fig.5, iar pentru determinarea masei peretilor transversali se pot utiliza diagramele sintetizate in lucrarea [7].

d) Utilizarea coeficientilor de masa

Literatura de specialitate recomanda si utilizarea coeficientilor de masa (m_c), sau a maselor specifice (g_c). Ruiz propune diagrama prezentata in fig.7. Nava standard are urmatoarele caracteristici: C_B=0,78; T/D=0,76; lungimea suprastructurilor si rufurilor l_v=0,49L_pp. Daca nava care se proiecteaza are caracteristicile C_Bp, (T/D)_p si l_vp, atunci factorul de corectie se calculeaza cu formula:

. (49)

Corectia pentru lungimea suprastructurilor se obtine calculand masa suprastructurilor de lungime l_v si l_vp (cu ajutorul diagramelor din fig.5) si adunand algebric diferenta celor doua mase la masa corpului gol obtinuta cu diagrama Ruiz.

1.2. Masa instalatiei de propulsie

Grupa maselor instalatiei de propulsie include urmatoarele subgrupe: masina de propulsie (motorul diesel, turbina cu gaze, turbina cu aburi) sau sistemul de actionare electric, motoarele auxiliare, reductoarele, mecanismele si instalatiile care deservesc masina principala, liniile de axe, propulsoarele, scarile si paioalele din compartimentul de masini, instalatia de comanda la distanta, etc.

Masa instalatiei de propulsie (M_m) se exprima fata de puterea instalata la bord (N) cu o relatie de forma:

(50)

unde m_m este masa specifica a unitatii de putere instalata la bord.

Într-o prima aproximatie, daca puterea N se masoara in [C.P.], se pot utiliza urmatoarele relatii de calcul pentru masa specifica (exprimata in [t/CP]):

pentru cazul turbinei cu aburi

; (51)

pentru cazul turbinei cu gaze

; (52)

pentru cazul motoarelor lente

- in constructie sudata ; (53)

- in constructie turnata ; (54)

pentru cazul motorului semirapid cu reductor

. (55)

1.3. Masa amenajarilor si instalatiilor de corp si

punte cu mecanismele si echipamentele aferente

Aceasta grupa contine urmatoarele subgrupe importante:

amenajarile (incaperi de locuit, grupuri sanitare, spatii de folosinta comuna, bucatarii, oficii, anexe, ateliere pentru executarea unor reparatii, magazii, etc.);

instalatia electrica (grupuri electrogene, tablouri electrice, masini electrice, cabluri electrice, telegrafe si telecomanda masini, lumini de navigatie, etc.);

instalatii de punte (ancorare, acostare si legare, remorcare, manevra, salvare, guvernare, etc.);

instalatii de corp (balast-santina, stingere a incendiilor, sanitare, incalzire, ventilatie, etc.);

instalatii mecanice (de racire, de combustibil, de ulei, de aer comprimat, evacuare gaze, actionari hidraulice, etc.).

Se considera ca masa acestei grupe se calculeaza ca suma a urmatoarelor componente:

(56)

unde M_a este masa amenajarilor, M_i este masa instalatiilor si M_me este masa mecanismelor si echipamentelor aferente.

Masa amenajarilor este proportionala cu deplasamentul navei:

(57)

unde m_a este coeficientul de masa al amenajarilor.

Pentru calculul masei instalatiilor se pot folosi relatii de forma:

(58)

unde m_i este coeficientul de masa al instalatiilor, iar γ_i este masa specifica a instalatiilor exprimata in [t/m³].

În cazul navelor de dimensiuni mari sunt utilizate expresiile:

(59)

Pentru cazul masei mecanismelor si echipamentelor aferente instalatiilor de corp si punte se pot utiliza relatii de calcul similare cu (58) sau (59).

O prima estimare a masei amenajarilor si instalatiilor cu mecanismele si echipamentele aferente se poate realiza cu diagrama lui Benford (fig. 8), utilizand expresia:

(60)

1.4. Componentele deadweight-ului

a) Grupa combustibilului, uleiului si apei aferente

instalatiei de propulsie (M_cm)

Masa acestei grupe se calculeaza cu relatia:

(61)

unde M_c este masa combustibilului pentru motorul principal si motoarele auxiliare, M_um este masa uleiului, iar M_am este masa apei aferente instalatiei de propulsie.

În stadiul initial de proiectare, cantitatea de combustibil pentru motoare se calculeaza cu relatia:

(62)

in care k_M=1,3 este un coeficient de siguranta, t este timpul de mars exprimat in ore, b_c este consumul specific de combustibil masurat in [Kg/(CP·h)], iar N este puterea instalata masurata in [C.P.].

Timpul de mars poate fi determinat cunoscand autonomia navei (A) exprimata in mile marine si viteza (v) masurata in [Nd]:

. (63)

Cantitatea de ulei aferenta instalatiei de propulsie se poate calcula cu o relatie asemanatoare cu (62).

Literatura de specialitate indica domeniile valorilor uzuale ale raportului dintre cantitatea de ulei si cantitatea de combustibil precum si a celui dintre cantitatea de apa si cantitatea de combustibil:

pentru instalatii cu turbine cu aburi

pentru instalatii cu turbine cu gaze

;

pentru motoare Diesel

Daca se introduce notatia:

(64)

atunci, tinand cont de relatiile (62) si (63), expresia (61) devine:

. (65)

Pentru consumul specific de combustibil se recomanda valorile:

pentru turbine, ;

pentru motoare Diesel, .

b) Grupa echipajului si a bagajelor

În prima aproximatie se considera ca echipajul este format din 20 pana la 40 de membri. Masa bagajelor fiecarui component al echipajului este cuprinsa intre 120.160 kg.

Pentru calculul masei acestei grupe se poate adopta si o relatie de foma:

(66)

unde m_e este coeficientul de masa al echipajului si bagajelor.

c) Grupa rezervelor echipajului contine rezervele de hrana, apa potabila, apa sanitara, materiale de igiena, materiale de salvare in caz de avarie, etc.

Masa acestei grupe depinde de autonomia de navigatie. Pentru navele de transport autonomia este cuprinsa intre 10.30 zile. Cantitatea de apa potabila si sanitara se considera egala cu 100 l/(zi·om), iar cantitatea de hrana uscata este egala cu 3 Kg/(zi·om). Si pentru calculul masei acestei grupe se poate adopta o relatie de forma (66):

(67)

in care m_re este coeficientul de masa al grupei rezervelor echipajului.

d) Grupa incarcaturii utile contine cantitatea de marfa care trebuie transportata de navele specifice. Masa incarcaturii utile este un parametru important, stabilit adesea chiar de catre beneficiar.

e) Grupa balastului lichid

În general, masa balastului lichid se poate determina cu relatiile:

(68)

unde: , iar .

De obicei, balastul lichid se utilizeaza in urmatoarele situatii:

pentru corectarea (imbunatatirea) asietei navei;

pentru cresterea pescajului la navigatia fara marfa, in scopul functionarii satisfacatoare a elicei si a carmei;

pentru coborarea centrului de greutate la navele care transporta incarcaturi pe punte, in scopul imbunatatirii indicatorilor de stabilitate transversala.

1. Rezerva de deplasament

Înca din primele etape ale proiectarii navei se asigura rezerva de deplasament M_Δ, necesara proiectantului pentru siguranta indeplinirii indicatorilor de flotabilitate si stabilitate initiala. Rezerva de deplasament este insotita si de o rezerva pentru pozitia pe inaltime a centrului de greutate al navei δz_G.

Pentru stabilirea rezervei de deplasament se pot utiliza urmatoarele recomandari:

● daca lipsesc datele de la nava prototip

(69)

unde este coeficientul de masa al rezervei de deplasament, iar D_g este deplasamentul navei goale;

● daca exista datele de la nava prototip, atunci . În fig.9 este prezentata rezerva cotei centrului de greutate al navei dz_G, datorata rezervei de deplasament M_Δ amplasata la distanta z fata de planul de baza.

Pentru stabilirea rezervei cotei centrului de greutate, se recomanda:

● daca lipsesc datele de la nava prototip

;

● daca exista datele de la nava prototip

Rezerva cotei centrului de greutate tine seama de faptul ca distributia maselor la bordul navei nu poate fi cunoscuta cu exactitate in fazele de proiectare a navei.

În cazul navelor mici, centrul de masa al grupei M_Δ se considera in centrul de masa al navei goale. Pentru navele mari, rezerva de deplasament se pozitioneaza deasupra puntii principale (fig.9). Daca se noteaza cu D deplasamentul navei fara rezerva de deplasament si cu D deplasamentul incluzand si rezerva de deplasament, atunci scriind ecuatia momentelor statice de masa in raport cu planul de baza, obtinem:

(70)

Tinand cont de faptul ca:

(71)

relatia (70) devine:

. (72)

Aducand expresia (72) la o forma mai simpla, obtinem:

;

. (73)

Daca se adopta notatiile:

(74)

expresia (73) poate fi adusa la forma echivalenta:

. (75)

Daca se noteaza raportul , ultima relatie devine:

;

. (76)

Relatia (76) permite calculul rezervei cotei centrului de greutate al navei in functie de inaltimea de constructie D. Pentru coeficientii care intervin in expresia de mai sus se recomanda urmatoarele valori:

În cazul in care se impune valoarea rezervei cotei centrului de greutate , se poate determina din relatia (76) coeficientul , obtinandu-se pozitia pe inaltime, z, a rezervei de deplasament.

2. Ecuatia deplasamentului

2.1. Forma clasica a ecuatiei deplasamentului

Deplasamentul navei se determina cu relatia (2), prin insumarea principalelor grupe de mase. Tinand cont de expresiile de calcul ale grupelor de mase, relatia (2) devine:

(77)

Utilizand formula amiralitatii, puterea instalata la bordul navei se poate exprima sub forma:

(78)

unde c_a este coeficientul amiralitatii.

Tinand cont de relatia (78), expresia de calcul a deplasamentului devine:

(79)

Se observa ca unele grupe de mase sunt proportionale cu deplasamentul, altele depind de , iar masa incarcaturii utile si rezerva de deplasament nu depind de deplasament.

Separand termenii care depind direct de deplasament, de termenii independenti, se poate scrie relatia generala:

(80)

care poarta numele de ecuatia deplasamentului. Solutia acestei ecuatii este chiar deplasamentul navei si poate fi obtinuta atat pe cale grafica, cat si pe cale analitica, sau numerica.

Rezolvarea grafica este prezentata in fig.10. Ecuatia flotabilitatii este data de relatia (1). În sistemul de axe de coordonate care are pe abscisa marimea (), iar pe ordonata deplasamentul , dreapta I este reprezentarea grafica a ecuatiei flotabilitatii. Curba II reprezinta grafic ecuatia deplasamentului.

Solutia problemei (deplasamentul cautat, ) corespunde punctului de intersectie al celor doua curbe (I si II).

Stabilirea solutiei analitice se bazeaza pe forma (79) a ecuatiei deplasamentului, care poate fi scrisa simplificat:

. (81)

Coeficientii ecuatiei (81) au urmatoarele expresii:

(82)

Daca se introduce notatia:

(83)

ecuatia deplasamentului (81) devine:

. (84)

Deplasamentul cautat este solutia analitica sau numerica a ecuatiei de gradul 3, de mai sus.

2.2. Forma diferentiala a ecuatiei deplasamentului

În stadiul initial de proiectare pot avea loc o serie de modificari ale parametrilor principali, care influenteaza ecuatia deplasamentului. Daca in situatia initiala ecuatia deplasamentului se scrie sub forma:

; (85)

dupa modificarea unor parametri, ecuatia deplasamentului devine:

. (86)

În fig.11 este ilustrata reprezentarea grafica a celor doua situatii.

Prin modificarea unor parametri are loc cresterea de deplasament:

. (87)

A₀

care poarta numele de forma diferentiala a ecuatiei deplasamentului, deoarece defineste variatia deplasamentului la micile modificari ale diferitelor componente ale grupelor de mase.

Forma diferentiala a ecuatiei deplasamentului poate fi utilizata daca . Coeficientul Normand este o marime supraunitara.

Pentru a aplica relatia (95) este necesar sa se calculeze modificarile componentelor grupelor de mase. Se pot aplica doua metode:

daca se cunosc parametrii de calcul in cele doua situatii (initiala si finala) variatia maselor se obtine prin diferenta;

pentru masa instalatiei de propulsie, daca se considera ca puterea instalata este definita de relatia generala:

Analog, se calculeaza variatia maselor pentru toate grupele principale, obtinandu-se:

Analog, se poate calcula variatia maselor pentru toate celelalte grupe principale.

Pentru aplicarea metodei diferentiale, nava care se proiecteaza trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

tipul instalatiei energetice si arhitectura trebuie sa fie la fel ca la nava prototip.

În cazul unor diferente semnificative fata de nava prototip, se recomanda aplicarea metodei lui Henschke ([7], [9]).

Pentru calculul coeficientului Normand cu expresia (94), este necesara evaluarea termenului , avand in vedere grupele principale de mase:

Avand in vedere ca valorile initiale si finale ale grupelor de mase pot fi scrise sub forma exemplificata pentru masa corpului:

În cadrul ecuatiei deplasamentului (80), grupele de mase se pot exprima in functie de parametrii geometrici si de exploatare ai navei, obtinandu-se urmatoarea forma generala:

Primul termen din membrul drept al ecuatiei (109) include grupele de mase care depind de deplasament, iar al doilea termen contine grupele de mase independente fata de deplasament, impuse prin tema de proiectare.

Analizand relatiile de calcul ale grupelor de mase dependente de deplasament se poate observa faptul ca unele mase depind de modulul cubic , altele depind de factorul , iar grupele maselor instalatiei de propulsie si ale combustibilului, uleiului si apei depind de puterea instalata (N). În consecinta, ecuatia deplasamentului (109) se poate scrie sub forma:

in care e₁, e₂ si e₃ sunt coeficientii determinati pe baza relatiilor efective de calcul ale grupelor de mase.

În continuare, utilizand expresiile (110), precum si relatia de definitie a lungimii relative (l) scrisa sub forma:

Daca se introduc relatiile (113) si (115) in ecuatia deplasamentului (111), rezulta:

Forma (116) reprezinta ecuatia deplasamentului exprimata in functie de parametrii geometrici si de exploatare ai navei. Ecuatia (116) permite verificarea dimensiunilor principale ale navei in fazele initiale de proiectare, precum si analiza influentei diversilor parametri asupra deplasamentului navei [7].

Variatia deplasamentului navei poate fi datorata modificarilor: coeficientilor de masa, dimensiunilor principale (C_B, L, B, T), caracteristicilor de exploatare (v, A, N), etc.

Membrul stang al ecuatiei (126) semnifica cresterea deplasamentului pe baza cresterii dimensiunilor principale.

Ecuatia (126) reprezinta forma diferentiala a ecuatiei deplasamentului, exprimata in functie de elementele principale ale carenei si caracteristicile de exploatare.

În general, nava prototip poate fi considerata o varianta medie careia i se aduc modificari in plus sau minus pentru diferite marimi.

În legatura cu inaltimea de constructie D, de care depinde termenul , se pot adopta urmatoarele ipoteze:

se considera inaltimea de constructie ca parametru variabil si se calculeaza dD = D₁ - D₀.

Ecuatia diferentiala (126) are patru necunoscute: dL, dC_B, dB si dT. Pentru rezolvarea ei este necesar sa se cunoasca datele navei prototip, precum si variatia a trei dintre parametrii principali.

Expresiile pentru calculul cresterilor (135), (136) si (138) - in care l_B1 se determina cu relatia (140), l₁ cu relatia (143) si b_T1 cu relatia (134) - se inlocuiesc in forma (126) a ecuatiei deplasamentului, rezultand o ecuatie cu necunoscuta .

DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI

În stadiul initial de proiectare, cantitatea de combustibil pentru motoare se calculeaza cu relatia:

În stadiul initial de proiectare pot avea loc o serie de modificari ale parametrilor principali, care influenteaza ecuatia deplasamentului. Daca in situatia initiala ecuatia deplasamentului se scrie sub forma:

Comentarii literare

Personaje din literatura

Tehnica si mecanica

Economie

Geografie