Determinarea dimensiunilor principale ale navei

Determinarea dimensiunilor principale ale navei

1 Lungimea navei. Diagrama Kent.

Suprafata udata a navei este influentata de lungimea navei. În acelasi timp, marimea suprafetei udate influenteaza rezistenta de frecare, cea mai insemnata componenta a rezistentei la inaintare pentru navele cu viteza mica. Proiectantul va trebui sa tina cont de limitarea lungimii navei. Pentru mentinerea deadweight-ului, vor rezulta forme mai pline la extremitati, fapt ce va genera o crestere a rezistentei de forma.

Pentru navele de mare viteza creste aportul rezistentei de val. Numarul Froude, Fn, este definit cu relatia:

(4.4)

unde v este viteza navei, L este lungimea navei, iar g este acceleratia gravitationala.

Micsorarea rezistentei de val, la aceeasi viteza, se realizeaza prin marirea lungimii navei.

Rezulta ca lungimea navei este un parametru foarte important, cu implicatii majore asupra rezistentei la inaintare a navei si implicit asupra puterii instalatiei de propulsie, precum si asupra volumului necesar incarcaturii utile.

În mod uzual, se utilizeaza in calcule lungimea intre perpendicularele planului de forme L_pp si lungimea la plutirea de plina incarcare L_WL, intre care exista relatia:

. (4.5)

De asemenea, se defineste si lungimea relativa, l, cu relatia:

(4.6)

unde este volumul real al carenei navei (deplasamentul volumetric).

Dupa Galin [8] lungimea intre perpendiculare poate fi determinata cu relatia:

(4.7)

unde v este viteza de serviciu [Nd], iar coeficientul c are urmatoarele valori:

c = 7,17 pentru nave cu o elice si v = 11 ÷ 16,5 Nd;

c = 7,32 pentru nave cu doua elice si v = 15,5 ÷ 18,5 Nd;

c = 7,93 pentru pasagere de linie cu v > 20 Nd.

O expresie similara a fost stabilita de Pozdiunin pentru calculul lungimii la plutire:

(4.7a)

unde reprezinta viteza de probe a navei, iar coeficientul c are valorile:

c = 7,05 pentru v_T = 11 ÷ 16,5 Nd;

c = 7,20 pentru v_T = 16,5 ÷ 18,5 Nd;

c = 7,80 pentru v_T > 20 Nd.

Jager propune pentru lungimea intre perpendiculare urmatoarea relatie de calcul:

(4.8)

unde v este viteza de serviciu a navei [Nd], iar coeficientul b are valorile:

b = 1 pentru pasagere rapide;

b = 5/6 pentru nave obisnuite (cargouri, petroliere, etc.);

b = 3/4 pentru nave costiere mari;

b = 2/3 pentru nave de mare putere (traulere).

O relatie de calcul foate simpla apartine lui Noghid:

. (4.9)

Unele expresii sunt utilizate pentru determinarea lungimii relative. Astfel, cu relatia lui Pozdiunin:

(4.10)

iar Ayre propune expresia:

. (4.11)

Literatura de specialitate recomanda si utilizarea urmatoarelor relatii:

pentru nave de transportat marfuri uscate;

pentru nave de pasageri;

pentru petroliere mai mici de 100.000 tdw; (4.12)

pentru navele care circula prin Canalul Panama

(latimea este limitata la 32,3 m).

În stadiul preliminar de proiectare sunt recomandate urmatoarele abateri de la lungimea calculata:

2÷3% pentru navele de transport marfuri generale;

lungimea unui container pentru portcontainere;

lungimea unui automobil, sau al unui trailer, pentru navele Ro -Ro.

Stabilirea lungimii navei poate fi influentata si de unii factori locali:

dimensiunile ecluzelor;

lungimea cheurilor din porturi;

dimensiunile bazinelor portuare;

lungimea gurilor de magazie.

Dupa determinarea lungimii navei este necesara verificarea interferentei nefavorabile a valurilor. Suprapunerea unei creste de val in prova, cu o creasta de val in pupa, trebuie evitata din motive legate de rezonanta structurii corpului navei.

La navele comerciale, zona de viteze care poate conduce la aparitia interferentelor nefavorabile de val, corespunde numerelor Froude situate in domeniul 0,22÷0,25.

Pentru verificarea lungimii navei la interferenta nefavorabila a valurilor se utilizeaza diagrama lui Kent (fig.nr.4.2).

Se calculeaza criteriul P cu relatia:

(4.13)

unde v este viteza de serviciu exprimata in [Nd], C_P este coeficientul prismatic longitudinal, iar L_WL este lungimea la plutire, masurata in picioare (1 picior = 0,305 m).

Zonele hasurate ale diagramei Kent corespund interferentei nefavorabile a valurilor. Se va evita ca valoarea calculata a criteriului P sa apartina domeniilor hasurate ale diagramei Kent.

Mentionam ca problema determinarii coeficientului prismatic longitudinal va fi abordata in paragraful 4.3.4.

 

2. Latimea navei

Într-o prima aproximatie, calculul latimii navei se poate realiza cu ajutorul unor relatii statistice.

Dupa Arkenbout si Schokker, latimea navei B, masurata in metri, nu trebuie sa fie mai mica decat valoarea calculata cu formula:

. (4.14)

De asemenea, Watson recomanda urmatoarele relatii:

pentru nave de pasageri;

pentru nave de transport marfuri uscate; (4.15)

pentru petroliere.