63314577 Manualul Ofiterului Mecanic Vol1

GHEORGHE UZUNOV ANASTASE PRUIUELENA DINU ION DRAGOMIR

DUMITRU CAT AN ADRIAN PETRE

MANUALUL OFIERULUIMECANIC MARITIM

vol. ICoordonatori:

Gheorghe Uzunov, Anastase Pruiu

EDITURA TEHNICBucureti, 1997

Copyright^ 19?^ , E^ltMraiTeWic^ JToate drcptunlc asupra acestei ediii siiM rezervate editurii

Adresa: EDITURA TEHNICPiaa Presei Libere, l33 Bucureti, RomniaCod 71341

Redactor: ing. Maria Antoinette lonescuTehnoredactor: Nicoleta NegoiEditare computerizat: Vochita Pruiu

Laura AlexeCoperta: Camelia Dumitru

Bun de tipar: 19.05.1997 Coli: 32,5C.Z.U.: 629.12ISBN: 973-31-1057-4ISBN: 973-31-1061-2

PREFA

Concepia i ordonarea materialului prezentei lucrri se bazeaz, cuprecdere, pe- aspectele principale i generale ale posibilitii de exploatare tncondiii de siguran a mainilor, mecanismelor, sistemelor i instalaiilor navale.

Activitatea de exploatare a motoarelor, mainilor i instalaiilor navaleimpune ofierilor mecanici o pregtire teoretic i practic multidisciplinar,cunotine teoretice de baz privind principiile de fitncionare ale mainilor iinstalailor, metode de msurare a mrimilor fizice, analiza datelor iinterpretarea rapid a rezultatelor.

Documentaia de exploatare a mainilor cuprinde reguli, instruciuni i datetehnice specifice, iar pentru interpretarea lor rapid i corect este necesar oinformare tehnic continu.

Activitatea de exploatare a motoarelor, mainilor, agregatelor iinstalailor de la bordul navelor este puternic influenat de urmtorii factori:

Complexitatea - datorat numrului mare de tipuri de motoare, maini,agregate, dispozitive i instalaii montate tn compartimentul maini sau pe punteaprincipal, cu parametri funcionali ridicai si dimensiuni geometrice mari, a crorfuncionare are la baz diver se principii termotehnice, mecanice, hidraulice etc.

factorul economic - impus de armatori privind economia de combustibil,de apt de lubrifianfit precum i de reducerea cheltuielilor legate de plataechipajelor i a condiiilor de munc la bordul navelor. La unele nave, armatoriiau redus numrul de membri ai echipajului pn la limita de siguran, impunndsarcini sporite.

Condiiile hidrometeorologice - existente tn natur n diversele punctecardinale tn care se afl nava.

Factorul uman - legat de pregtirea profesional a echipajului i de duratavoiajelor ntre una i unsprezece luni de navigaie. S-a dovedit c pentru aceastactivitate desfurat la bordul navei n condiii de ruliu, tangaj, zgomote, vibraii,gaze i temperaturi ridicate este necesar o pregtire multidisciplinar complex,o condiie fizic bun i un moral ridicat.

Aceast cane este adresat, n principal, ofierilor mecanici care i petreco bun pane din via la bordul navelor, prin a cror pricepere tehnic istpnire de sine supravegheaz instalaiile, fac reparaii complexe, menin navelen condiii de vitalitate, asigurnd prin aceasta transponuri importante de mrfurii de pasageri ntre diverse ponuri ale lumii.

Pentru a stpni aceast tehnic deosebit de complex, ofierilor mecanicili se impun condiii de pregtire superioare, marcate de examenele de brevet la unnumr mare de discipline fundamentale i de specialitate.

Manualul va aprea n dou volume, n prinul, volum, tyectndprincipiile generale privind pregtirea studenilor tn tnvlimntul superior demarin, se prezint noiunile fundamentale de matematic, termodinamic tehnic,rezistena materialelor, desen tehnic, organe de maini, motoare navale, cldri,maini cu abur cu piston, caracteristicile de exploatare ale apei, combustibililorgi lubrifianfilor.

De asemenea sunt prezentate cele mai importante acorduri regionale g iinternaionale privind introducere L S. M. (International System Management) siP. C. S. (Post Control State) pentru instalaiile navale, precum si privind pregtireaprofesional i conduita social a echipajului.

n volumul al doilea, autorii i propun s prezinte urmtoarele: turbine cuabur, turbine cu gaze, pompe, compresoare, instalaii de ambarcare i transfer decombustibil, instalaia de ap tehnic, instalaia de ap potabil, instalaia

frigorific de aer condiionat, instalaii specifice tancurilor petroliere M.Canea este adresat ofierilor mecanici maritimi si ofierilor mecanici

fluviali, inginerilor mecanici din antierele navale, inginerilor de la companiile denavigaie, studenilor din nvmntul de marin.

Tehnoredactarea computerizat a crii a fost fcut de doamna VochiaPruiu si doamna Laura Alexe, crora le mulumim pe aceast cale pentru efortuldepus.

Constana, mai 1997 - Autorii

CUPRINS -

Prefa 5

LMATEMATICA 15

1.1. Elemente uzuale de algebr 151.1.1. Puteri 151.1.2. RadicaU 151.1.3. Trinomul de gradul doi 161.1.4. Sisteme de numeraie 161.1.5. Progresii 181.1.6. Analiza combinatorie 181.1.7. Sume finite de numere 191.1.8. Logaritmi 191.1.9. Numere complexe 19

1.2. Elemente uzuale de trigonometrie 201.2.1. Funcii trigonometrice 201.2.2. Relaiile ntre laturile i unghiurile triunghiului 20

1.3. Geometrie 221.4. Calculul diferenial 251.5. Calculul integral 27

Bibliografie 29

2. MECANICA FLUIDELOR 30

2.1. Proprietile lichidelor 302.2. Statica fluidelor 33

2.2.1. Principiul lui Pascal 332.2.2. Fore de presiune pe suprafee plane i curbe ' 342.2.3. Principiul lui Arhimede 34

2.3. Dinamica fluidelor vscoase 352.3.1. Traiectorii, linii de curent, tuburi de curent 352.3.2. Ecuaia de continuitate 362.3.3. Ecuaia lui Bernoulli 362.3.4. Rezistene hidraulice 37

Bibliografie 39

3. TERMODINAMICA TEHNICA 44

3.1. Ecuaia termic de stare a gazului perfect 443.2. Transformrile simple ale gazului perfect 44

3.2. l. Transformarea la volum constant 443.2.2. Transformarea la presiune constant 453.2.3. Transformarea adiabat 453.2.4. Transformarea politropic 45

3.3. Amestecuri de gaze perfecte 463.4. Aburul . 483.5. Aerul 54

Bibliografie 51

4. TEORIA NAVEI 58

4.1. Flotabilitatea 584.2. Stabilitatea iniial a navei ,/; 59*4.3. Noiuni de dinamica navei 61

r 4.3.1. Rezistena la naintare a navelor 61

4.3.2. Influena navigaiei n ape limitate asupra rezistenei la naintare 644.3.3. Puterea de propulsie ^ r 654.3.4. Corelarea funcionrii motocului cu propulsorul , 65

Bibliografie , 67:;. .v i . ' , ; .

5. MATERIALE, MAINI -UNELTE SI TEHNOLOGE 685.1. Materiale utilizate n construcia de maini

t \ * 685.1.1. Materiale metalice 685.1.2. Materiale nemetalice * 715.1.3. Alegerea materialelor 73

5.2. Maini-unelte ^ 805.3. Tehnologii 81

Bibliografie 84

6. REZISTENTA MATERIALELOR 85

6.1. Terminologie i notaii utilizate 856.2. Calcule de rezisten la solicitri statice 89

6.2. l. Relaii principale de calcul pentru solicitri simple 896.2.2. Solicitri compuse 916.2.3. Rezistene admisibile i coeficieni de siguran 926.2.4. Calcule de stabilitate elastic ( flambaj) 92

6.3. Calcule de rezisten la solicitri variabile 93Bibliografie 98

7. DESEN TEHNIC SI ORGANE DE MAINI 997.1. Norme generale ale desenului tehnic 99

7.1.1. Linii utilizate n desenul tehnic 997. l .2. Scrierea standardizat 1007. l .3. Formate n desenul tehnic 1007.1.4. mpturirea desenelor 1017.1.5. Indicatorul 1017.1.6. Scri numerice 1027. l .7. Tabelul de componen 102

7.2. Reprezentarea vederilor, seciunilor, rupturilor 1027.2.1.1.Definiii ' 1037.2. l .2. Reguli de reprezentare a vederilor 1037.2.l.3. Clasificarea vederilor 103

7.2.2. Reprezentarea seciunilor 1047.2.2.1.Definii 1047.2.2.2. Reguli de reprezentare a seciunilor 1057.2.2.3. Clasificarea seciunilor 108

7.2.3. Reprezentarea rupturilor 108

7.23.1. Definiie 1087.2.3.2.Et^6trtffe2otBitar^mlot 109

7.3. Cotarea decodor totak 1097.3.1. Definii 1097.3.2. Bknori * cotai* 1107.3.3. Cotwttltoiieitespecif ; '*' 1117.3.4. Stfltttnscboetne 1137.3.5. Metodologia de cotare 114

7.4. Reprezent*^ i cotarea antelor 1147.5. Reprezentarea, cotarea i notarea fiinelor "r 115

7.5.1. Elemeniete geometrice ate fifctuhii 1157.5.2, Oaiiffcareafiletelor 1167.5.3 Reprezentarea, cotarea i notarea filetelor 118

7.6. Notarea pa devastrii suprafeelor 1187.6.1. Definiii 1187.6.2. Notarea strii suprafeelor 1207.63. Indicarea pe desen a strii suprafeelor i a tratamentului termic 120

7.7. nscrierea pe desen a toleranelor 1217.7.1. Definiii 1227.7.2. Sisteme de ajustaje 1237.7.3. Tolerane fundamentale. Trepte de precizie 1237.7.4. Ajustaje prefereniale 1247.7.5. Caracterul i domenii de aplicare ale ajustatelor 1257.7.6. nscrierea pe desen a toleranelor 131

7.7.6.1.Tolerana la dimensiuni liniare i unghiulare 1317.7.6.2. nscrierea pe desen a toleranelor geometrice 131

7.8. Alctuirea desenelor tehnk 1347.8.1. Odioi 1347.8.2. Alctuirea schiei i desenului la scar 1347.8.3. Alcttiirea desenului de ansamblu 134

7.9. Organe de maini 1357.9.1. Sisteme de uniti de msur 135

7.9. l. l .Noiuni fundamentale 1357.9. l .2. Reguli pentru formarea multiplilor i submultiplilor 136

7.9.2. Rulmeni. ' 1437.9.3. Standarde de stat 1447.9.4. STAS-uri uzuale folosite de ofierii mecanici 1457.9.5. Filete. Dimensiunile cheilor 151

Bibliografie 156

8. MOTOARE NAVALE 157

8. l. Clasificarea motoarelor cu ardere intern cu piston 1578.2. Variante constructive ale motoarelor cu ardere intern 1618.3. Parametrii geometrici 1658.5.Comparaia dintre motoarele cu ardere intern cu piston i alte tipuri de

motoare 1578.6. Indici tehnici i termoeconomici ai m.a.i. i ai instalaiilor energetice cu m.a.i 168

8.6. l .Constanta cilindrului. Constanta motorului 1698.6.2. Coeficientul de combustibil 1698.6.3. Alunecarea aparent 170

10 Cuprins

8.6.4. Coeficientul amiralitii 1708.6.5. Braul frnei hidraulice 170

8.6.6. Determinarea puterii MP cu traductor montat pe linia axial 1718.6.7. Caracteristicile motoarelor 171

8.7. Steaua manivelelor i ordinea de aprindere 1778.8. Controlul funcionrii motoarelor diesel pe baza diagramelor indicate 191

8.8.1. Indicatorul de ridicat diagrame 1918.8.2. Descrierea aparatului 1928.8.3. Alegerea corect a elementelor aparatului indicator 1938.8.4. Funcionarea aparatului de ridicat diagrame 1958.8.5. Modalitile de acionare a tamburului aparatului indicator 1958.8.6. Operaiuni preliminare ridicrii diagramelor 200

8.9. Ridicarea diagramelor i interpretarea lor 2018.9.1. Diagrame ridicate manual 2028.9.2. Diagrame ridicate cu ajutorul aparatului indicator 2038.9.3. Defeciuni ale diagramelor ridicate cu aparatul indicator i

interpretarea lor 2068.10. Metode de calcul al presiunii medii indicate(pm/) i al puterii indicate 212

8.10. l .Calculul pmi prin metoda trapezelor 2128.10.2. Calculul pmi prin metoda ordonatelor 2138.10.3. Determinarea pmi cu ajutorul diagramei desfurate 2148.10.4. Calculul pmi cu ajutorul pimetrului 2158.10.5. Folosirea planimetrului la calcularea pmi 2178.10.6.Determinarea puterii indicate 219

8.11. Cauzele apariiei i modul de nlturare a (apm) la motoarele navale 2208.11.1.Generaliti 2208.11.2. Cauze care conduc la apariia apm 2208. .3. Msurarea apm, valori admisibile 2218.11 AMetoda grafo-analitic de construire a axei deformate a arborelui cotit 2238.11.5. Particulariti ale centrrii arborelui cotit 224

8.12. Msurtori efectuate la motoare ( cmi, pistoane, segmeni, arbori) 2268.12.1.Generaliti ' ' 2268.12.2. Jocurile i uzurile pieselor componente ale ansamblului mobil

i ale cmilor 2268.12.3.Tolerane de strngere a bolurilor pentru pistoanele motoarelor

principale i auxiliare 2388.12.4. Jocuri admisibile pentru segmenii de piston ai pompelor de

combustibil i ap 2398.12.5. Jocuri de montaj i jocuri maxime admisibile n exploatare pentru

linia axial 2398.13. Exploatarea motoarelor navale 243

8.13.1 Pregtirea motorului pentru pornire 2438.13.2. Pornirea motorului 2448.13.3 Deservirea motorului n timpul funcionrii 2458.13.4. Oprirea motorului 2458.13.5. Defeciuni principale ale motoarelor Diesel, cauze i remedierea lor 245

8.14. Marcarea motoarelor navale 2538.14. l. Marcarea motoarelor ruseti 2538.14.2. Marcarea motoarelor navale BURMEISTER & WAIN 2538.14.3. Marcarea motoarelor SULZER 2538.14.4. Marcarea motoarelor FIAT 254

Cuprins U

8.14.5. Marcarea motoarelor MAN 2548.14.6. Marcarea motoarelor SKL 254

8.14.7. Marcarea motoarelor GOTAWERKEN 2558.14.8. Marcarea motoarelor SKODA 2558.14.9. Maparea motoarelor MITSUBISHI 2558.14.10. Marcarea motoarelor navale romneti MN-Reia 255

8.15. Hrme constructoare de motoare navale 256Bibliografie 2609. CALDARI NAVALE 261

9.1.Definiii. Parametrii. Caracteristici 261, 9.2. Cldri ignitubulare 262

9.2.1. Cldarea ignitubular cu flacr direct 2629.2.2. Cldarea ignitubular cu flacr ntoars 2629.2.3. Cldrile orizontale 265

9.2.3.1. Cldri scoiene 2659.2.3.2. Cldri Howden Jhonson i Cpu 2699.2.3.3. Cldri tip Cochran Chieftain i Wee Chieftain 2709.2.3.4. Cldarea Steambloc 272

9.2.4. Cldri verticale 2769.2.4.1. Cldarea cu tuburi ncruciate 2769.2.4.2. Cldarea Aalborg 2779.2.4.3. Cldarea Sunrod 281

9.3. Cldri acvatubulare 2859.3.1. Avantajele cldrilor acvatubulare 2859.3.2. Tipuri de cldri acvatubulaifc 287

9.3.2.1. Cldri Foster Wheeler i Babcock & Wilcox 2889.3.2.2. Cldarea tip DSD 2919.3.2.3. Tipurile ESDI i ESD H 2919.3.2.4. Cldri de tipul ESD ffl 2949.3.2.5. Cldri tip ESD IV 2989.3.2.6. Tipul Foster Wheeler renclzite -ESRD 2989.3.2.7. Cldri de tip Wheeler cu supranclzire controlat 3019.3.2.8. CldaredetipDcurenclzire 3039.3.2.9. Cldrile Babcock & Wilcox 305

9.3.2.10. Cldri Babcock cu tuburi curbe 3089.3.2.10. l .Cldri cu supranclzire controlat 3089.3.2.10.2.Cldri cu focar integral ecranat 3099.3.2.10.3.Cldri cu domeniul larg de reglare a temperaturii aburului

supranclzit 3109.3.2.11. Cldarea Babcock radial de tip MR 3139.3.2.12. CldareaBabcocktipM21 3159.3.2.13. Cldri cu dubl evaporare 3169.3.2.14. Cldarea Aalborg AT-4 3169.3.2.15. Cldarea Aalborg AT-8 318

9.4. Armturi i accesorii interne ale cldrilor navale 3189.4.1. Armturi exterioare 3189.4.2. Accesorii interne 320

9.5. Circulaia apei n cldare 3219.5.1. Circulaia natural a apei 321

12 Cuprins

9.5.2. Circulaia artificial a apei 3229.6. Instalaiile ce deservesc cldrile navale 323

9.6.1. Instalaia de alimentare cu aer 3239.6.2. Instalaia de alimentare cu ap 3239.6.3. Instalaia de alimentare cu combustibil 324

9.7. Automatizarea cldrilor navale 3259.7. l. Reglarea automat a debitului de ap 3269.7.2. Reglajul arderii ' 3279.7.3. Reglarea automat a cldrilor auxiliare 329

9.7.3.1. Sistemul poziional de reglare 3309.7.3.2. Sistemul de reglare continuu 3309.7.3.3. Sistemul combinat 3309.7.3.4. Reglarea automat a caldarinei recuperatoare de tip

" LA MONTE" 3309.8. Exploatarea cldrilor navale 332

9.8.1. Pregtirea pentru exploatare 3329.8.2. Ridicarea presiunii la cldare 3329.8.3. Deservirea cldrii n funcionare 3339.8.4. Oprirea cldrii 3339.8.5. Incidente caracteristice n exploatarea cldrii 334

Bibliografie 335

10. APA, COMBUSTIBILI, LUBRIFIANT! 336

10.1. Apa, agent termic 33610. l. l. Tipuri de ap i impuriti prezente n ap 33610.1.2 Efecte ale impuritilor apei asupra instalaiilor 338

10.1.2.1. Depunerile 33810. l .2.2. Spumarea i antrenarea de ap 34010.1.2.3. Coroziunile 341

10.1.3. Indici de calitate ai apelor 34310.1.3.1. Definiii 34310.1.3.2. Determinarea indicilor de calitate ai apei 34410.1.3.3. Valori recomandate pentru indicii de calitate ai apelor 347

10.1.4. Tratarea apei de alimentare i a apei din cldare 34810.1.4.1 Eliminarea gazelor dizolvate 34810. l .4.2. Eliminarea srurilor de calciu i magneziu ( dedurizarea) 34910.1.4.3. Tratarea complet a apei de alimentare i a celei din cldare 35010. l .4.4. Purjarea cldrii 350

10.1.5. Tratarea apei n distilator 35110.1.6. Tratarea apei de rcire 351

10. l .6. l. Eliminarea depunerilor 35110. l .6.2.Tratarea cu inhibitori de coroziune 351

10.2.Combustibili navali 35210.2. l. Generaliti 35210.2.2. Compoziia chimic a combustibililor 35210.2.3. Obinerea i clasificarea combustibililor ' 35410.2.4. Caracteristicile combustibililor 356

10.2.4.1.Densitatea 35710.2.4.2.Viscozitatea 36010.2.4.3. Curba de distilare 363

Cuprins 13

10.2.4.4. Caracteristici de ardere 36410.2.4.5. Reziduul de carbon ( cifra de cocs) 36710.2.4.6. Cenua 36710.2.4.7. Coninutul de vanadiu 36810.2.4.8. Coninutul de aluminiu plus siliciu 36810.2.4.9. Coninutul de ap 36910.2.4.10.Coninutul de sulf 36910.2.4.11 .Aciditatea combstibililor 37010.2.4.12. Punctul (temperatura) de inflamabilitate 37010.2.4.13. Punctul(temperatura) de tulburare 37010.2.4.14. Punctul(temperatura ) de curgere 37110.2.4.15. Sedimente 371

10.2.5. Specificaii de combustibili navali 37210.2.6 Aditivi pentru combustibili navali 37310.2.7. Modaliti de remediere a efectelor negative ale caracteristicilor

combustibililor 37510.3. Lubrifiani navali 377

10.3.1. Generaliti 37710.3.2. Obinerea i compoziia uleiurilor minerale 378

10.3.2.1. Uleiuri de baz 37810.3.2.2. Aditivi pentru uleiuri minerale 379

10.3.3. Clasificarea uleiurilor minerale 38010.3.4. Caracteristicile uleiurilor minerale 382

10.3.4.1. Clasificarea caracteristicilor uleiurilor minerale 38210.3.4.2 Proprietile presiune-volum 38210.3.4.3. Proprieti reologice 38410.3.4.4. Proprieti tensioactive 38510.3.4.5. Proprieti termice 38710.3.4.6. Proprieti legate de stabilitatea la oxidare a uleiurilor 38810.3.4.7. Proprieti diverse 388

10.3.5. Calitile uleiurilor pentru motoare n raport cucalitatea combustibilului i condiiile de lucru 390

10.3.5.1. Uzura cilindrului 39010.3.5.2. Corelaia ulei-condiii de lucru- combustibil 39110.3.5.3.Intreinerea uleiului aflat n serviciu 39210.3.5.4. Analiza uleiurilor aflate n serviciu 39310.3.5.5. Interpretarea rezultatelor analizei uleiului 395

10.3.6. Specificaii pentru uleiuri minerale 39710.3.7. Unsori consistente 408

10.3.7.1. Compoziie 40810.3.7.2. Proprietile unsorilor consistente 40810.3.7.3. Clasificarea unsorilor consistente 40910.3.7.4. Specificaii de unsori navale 409

Bibliografie 412

11. MAINI CU ABUR. CU PISTON 413

ILL Procesele termice n instalaiile de fa eu abur 413l L L L Ciclul Rankine pentru abur saturat 4 f 411.1.2. Ciclul Rankne pentru abur supranclzit 41511.1.3. Ciclul regenerativ 417

14 Cuprins

11.1.4. Ciclul cu destindere incomplet 41911.2. Generaliti privind maina cu abur cu piston. Definiie. Clasificare 42011.3. Procese de lucru n maina cu abur cu piston 422

11.3.1. Maina cu plin introducie 42211.3.2. Maina cu expansiune 423

11.4. Pierderile n maina cu abur 42611.4.1. Pierderile n tubulatura de abur 42611.4.2. Pierderile datorit laminrii aburului la introducie 42711.4.3. Pierderile datorate destinderii incomplete a aburului n cilindru 42811.4.4 Pierderile datorate evacurii aburului n condensator 43011.4.5. Pierderi datorate spaiului mort i a comprimrii aburului n main 43011.4.6. Pierderi datorate schimbului de cldur ntre abur i pereii cilindrului 43211.4.7. Pierderi de cldur n mediul nconjurtor 43311.4.8. Pierderi datorate scurgerilor de abur 433

11.5. Diagrama indicat a mainii reale cu abur 43411.5.1. Lucrul mecanic i randamentele mainii cu abur 43511.5.2. Bilanul termic al instalaiei de for cu maina cu abur 44011.5.3. Determinarea presiunii medii indicate 44211.5.4. Puterea indicat a mainii cu abur 446

11.6. Distribuia prin sertare a mainilor cu abur 44811.6. l. Generaliti 44811.6.2. Ecuaia micrii sertarului 44911.6.3. Diagrame de distribuie 450

11.6.3. l. Diagrama polar a distribuiei (ZEUNER) 45011.6.3.2. Diagrama de distribuie bicentric (BRIKS) 452

11.6.4. Momente de distribuie 45511.6.4. l. Momente de distribuie la maina cu plin introducie 45511.6.4.2. Momente de distribuie exterioar la mainile cu destindere 458

Biblliografie 463

12. REGLEMENTARI ALE ORGANIZAIILOR INTERNATIONALESI SOCIETILOR DE CLASIFICARE ' 464

12.1. Introducere 46412. 2. Reglementri ale organizaiilor internaionale 46512.3. Convenia internaional din 1990 privind pregtirea, aciunea i cooperarea

mpotriva polurii cu hidrocarburi 48912.4. Planul de urgent n caz de poluare cu hidrocarburi 49012.5. Program de prevenire i lupta mpotriva polurii marine n porturile

maritime romne i marea teritorial 49412.6. A -19 - a sesiune a adunrii Organizaiei Maritime Internaionale 49612.7. Reglementri ale societilor de clasificare 498

12.7.1. Inspecii periodice 50112.7.2. Inspecii de renoire continu a clasei 505

MATEMATICA

1.1. Elemente uzuale de algebr

l.l.LPuteri

am. a

n = a

ra+n; am: an = a1; am bm = (abf; am : bm = ; (amY = am'n ;\ n J ^ '

l : am = a'ra; = - 1; (-l)2n = + 1; a = 1; (a + b)2 = a2 + 2ab + b2;3 2 2 3(a - b)2 = a2 - 2ab + b2; (a 4- b)3 = a+3ab + 3ab+b; (a - b) = a - Sa + 3ab - b ;2 3

a2-b2 b)(a-b); a3 - b3 = (a-b) ); a3-b3 = (a+b) (a2-ab + b3) ;n = 0n = l

n = 21 1

1 2 1

1 3 3 11 4 6 4 1 (a +b)" -1 5 1010 5 1 (a+b)5 =

(a+A)=l(a+b)1 =a+b(a+b)2 =a2+2ab+b*(a+b)3 =a

^+Sab*+b5

1.1.2. Radicali

'a

candbxa.

; v a +

~ b

; Va- Vb =

/ a 3 b a ;2a

16 ' Manualul ofierului mecanic

2 -

2 2 2cnd a >b, a2 H- b2 *0,960-a + 0,398-b; a2 +b2 *0,9938.a+0,0703-b+0,3567- ;' a

cnda>b>c, Va2+b2+c2 0,939 -a + 0,389- b -f 0,297- c

1.1.3. Trinomul de gradul doi

ax2+ bx + c s a(x - Xx)(x - x2), unde

-bvb2-4ac V J V ... . . 2 *j

2 = sunt rdcinile ecuaiei: ax + bx +c = O sau

xi,2 = i l/l J ~c sunt rdcinile ecuaiei: x2 +bx + c = O

1.1.4. Sisteme de numeraie

Numrul de simboluri folosit pentru scrierea unui numr este denumit:bam sistemului de numeraie.

1) Sistemul n baza 2; - simboluri: 0; 1. Sistemul binar2) Sistemul n baza 3; - simboluri: 0; 1; 2.3) Sistemul n baza 4; - simboluri: 0; 1; 2; 3.4) Sistemul n baza 5; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4.5) Sistemul n baza 6; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5.6) Sistemul n baza 7; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6.7) Sistemul n baza 8; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7.8) Sistemul n baza 9; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8.9) Sistemul n baza 10; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9.

10) Sistemul n baza 11; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a.11) Sistemul n baza 12; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b.12) Sistemul n baza 13; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c.13 Sistemul n baza 14; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d.14) Sistemul n baza 15; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d; e.15) Sistemul n baza 16; - simboluri: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; a; b; c; d; e; f.

Exemple:

2 2110>101012

211052l

0 l . 2 -f O -21 -f- l -22 4- O -231 =1+4+16=^21Ol

Matematic 17

2172

012

>2103

O 3 + l 31 + 2 32 = 3 + 18 = 21

2151

111

2110

l . 4 + i . 4 + 4 = l + 4 + 16 = 21

214

14

2110>415

l 5 + 4 51 = l + 20 = 21

6 21,0> 33,21

333 3 6 + 3 6l = 3 + 18 = 21

213

03

2110

0-7 + 3 - 7 ' = 21

212

52

8 21,o> 25,

2110 >239

2110 >2110

212

32

5 . 8 + 2 81 = 5 -h 16 = 21

3 9 + 2 91 = 3 -l- 18 = 21

l IO10 + 2 IO1 = 2111 _ 10= a; 2110 >la n

211

101

21a -11 + l - II1 = 10-11 + 11 = 10+11

12 2110~->19,221

191 9 12 + l 121 = 9 + 12 = 21

13 2121

181

10 ^l13

8 13 + l 131 = 8 + 13 = 21

211

71

2110-->1714

7- 14+l-14' = 7+14= 21

18 Manualul ofierului mecanic

1521

161 '

1621

151

2110>1615

6 15 -i- 1 151 =

21,o >1516

5 16 + 1 161 = 5

6 + 15= 21

+ 16= 21

a; b; c; d; e; f; CorespondenaRebus

fad

ace

c a > 10e b >11a c > 12

d >e >f >

131415

a c e16 = e 16 + c 161 + a - 16 2

14-160 + 12-161 + 10- 16214 -f 12- 161 +10- 16 2= 2766

1.1.5. Progresii

1.1.5.1. Progresia aritmetic

,; , + q\ a

+ 2q\ al+3q\....\ a^ primul termen al progresiei; q - raia progresiei;q > O - progresia este cresctoare; q < O - progresia este descresctoareTermenul de ordinul n : a

n a{ + (n - l)q

Suma primilor n termeni: S = --/i \2al +(n~l)q]

1.1.5.2. Progresia geometric

l - progresia este cresctoare; O < q

Matematic 19

1.1.6*2. Aranjamente (de n elemente luate cte m )

; Rezultc: Pn n/ = A"H(n-m}!

1.1.6.3. Combinri ( de n elemente luate cte m )

sau

1.1.7. Sume finite de numere

, N n(n +1)

...l-/W-1 J- M ^ -J l'2 . 4{2,-3)+(2-l) = 2;

2 , > > 2 . ^22+4+6-H8 + --+(2A7-2) + 2/=A7(/ + l); l2-f 2 2 + 3

li+23+33+..--4n-l)3+n3=?^^: !3+33+53 +

1.1.8. Logaritmi

l

*=

^ ^^W

a* =b

Trecerea de la un sistem de logaritmi la altul se face cu formula: log b log, a

Pentru logaritmi zecimali: baza = 10; Pentru logaritmi naturali: baza = e = 2,71828Ig e = 0,43429; In 10 = 2,30259

1.1.9. Numere complexe

Forma algebric: N - a +bi; i = v~l ; a - partea real,* b - partea imaginar.Forma trigonometric : r(cos+i sin#?); r Or y a2 +b2; modulul sau mrimea absolut a numrului complex.

tg ; - argumentul. Rezult: a = r cos \ b = rsin.a

Ridicarea la putere a unui numr complex:[r(cos^)-t-/sin^j; = r" (cos/7#?+/sin/70?) (formula lui Moivre)Extragerea rdcinii dintr-un numr complex:

Vr(cVHcos^ +ismr ;undek = 0,l,2,3,....,n-l.

Manualul ofierului mecanic

1.2. Elemente uzuale de trigonometrie

1.2.1. Funcii trigonometrice

Fig. 1.1. Cercul trigonometric

AC OA AC , OA-=\ cos = =r; te = =r; cot = =r

OC OC OA ACina . n cadranul I i ;cosa. n cadranul I i IV;tga\ : n cadranul I i I ;ctga: ; n cadranul I i I .

asin ; cos(/?) = cosa cos+sina sin\

sin2a = 2ina-cosa ; cos2a = cos2 a-sin2 a = 2cos2 a-l = l-2sin2 a ;9// 9

-; ctg2a = l-tg a ctga-tga 2ctga

sin 3a = 3 sin a - 4 sin3; cos 3a = 4 cos3 a - 3 cos a;_3/ga-jg3a ~*~3- l-cosa

__ /1+cosas ~~ m* / .

2 V 2r =

' 2 ^1

-cosa 1-cosa ina1+cosa ina 1+cosa

a , /1+cosa 1+cosa inar-r = J =: = - ; sna =2 Vl-cosa ina 1-cosa

2*? l-/a

cosa =

+&2^

1.2.2. Relaiile ntre laturile i unghiurile triunghiului

1.2.2.1. Teorema sinusurilor

- = 2/?; R - raza cercului circumscrissin.4 sinB sinC

1.2.2.2. Teorema cosinusurilor : a2 ~b2 f c2 -2/>ccos>l

_ eore*a ta / 3 T + A _ *_^y^;7 r "" ~jrj

Muieraic 21

1.2.2.4. Formulele lui Molweide

A-B A-Bcos - cos2

A + Bcos-

2_.. C '

an--

. A-B . A-Bsin sin

a-b 2 2

sin- Ccos22 2 2

1.2.2.5. Calculul lungimii unor segmente legate de un triunghi

AA

- nlime ; AA

= A; ha b sin C = c sin B

AA2 - mediana;

AA3 - bisectoare\

m = Vft 2 +c2 + 2ccos^4

2

2Z?ccos2

cercului circumscris: R = - 2sinS 2sinCA 3 A 2Fig. 1.2. Triunghi oarecare

* |fs'-

r=-p=\-Raza cercului nscris:

a+b+c , . . lx , ^ 4 f l C , n . j 4 . 5 . C

unde = (semipemetrul) sau r = p-tg tgtg = 4/csnsin-sin2 ^ * 2 2 2 2 2 2

1.2.2.6. Funcii hiperbolice-

e

-e

2_'--*

e

l

(sinus hiperbolic); ch - ( cosinus hiperbolic);

G K A c "r S_ (tangent hiperbolic); coth = = ^~ (cotangent hiperbolic);

o

+? th e e

sech = ( secant hiperbolic); cosech = ( cosecant hiperbolic).ch sh


L3. Geometrie

Tabelul LI. Figuri plane (S - aria flgurii, P - perimetrul, p - semiperimetrul)

Figura planTriunghi

Patrulater

Trapezb

r^ i^^ v//^ V^

Q

Paralelogramo

'/^^^^T^RombPoligon

r~\\ /'V/

Notaiia, b, c - laturileA,B,C - unghiurile opuse

lorh - nlimea (din

vrful unghiului A)R - Raza cercului

circumscrisr - raza cercului nscris7W1,/2,W3 - medianele

1

2semisuma medianelorxl i yl , x2 i y2 ,X3 P 3^ " coordonatele

vrfurilor triunghiuluin sistemul cartezianortogonal

a,b,c,d- laturileZ>],Z>2 - diagonalele -unghiul dintre diagonaleh^Ki - lungimile perpendi-cularelor duse pe diagonala

, -dou unghiuri opuse alepatrulateruluia,b - bazelec,d - laturile neparaleleDl , >2 - diagonalele - unghiul dintre diagonalem - linia mijlocieh - nlimeaa, b - laturile; h - distanadintre laturile bazei; - unghiul paralelogra-mului; Dj,D2 - diagonalele - unghiul dintre diagonalea - latura - unghiul rombuluiDp D2- diagonalele

n - numrul laturilor*,i y l f X2 i y2..., Xni y

n -coordonatele vrfurilor

poligonului ntr-un sistemcartezian

Formule

S= ah = absinC2 2

2 sin A

= 2R2 sin A sin Bsin CA B C

= r cot g ctg~-cotg =

_

a b c-

3

l *> y, i= - x2 y2 12 2 - ^ 2

x, y, io h, + h2 r. I T ^ T ^ -C ' * . ) T T% ctn tn

2 i 2 i * T

~(ab sin + cd sin )

m = (a + b)P 2m+c+d

^ h - m h - 2 D 1 D2n

S bh absin D,D2sin

jS a s m ,

2D l D 2

Aria 5 mai poate fi determinatmprindu-se poligonul prin dia-gonale n triunghiuri

Matematic 23

Tabelul l.l(continuare)Poligon regulat

Inel circular

^ __

Segment circular

7

Sector circular/

< 7vElipsa

y\H

/^T^^^VN

Parabola

^X~ 1*^ 7^ ' , ^\yta

Piramid, piramid dreapta

n - numrul laturilor - latura; R - raza cerculuicircumscrisr - raza cercului nscris - 180 -2- unghiul

v i -f 18>lpoligonului v n J

r - raza interioarR - raza exterioard - diametrul interiorD - diametrul exterior

-

r + R

S = R - r - lrgimea ine-lului - unghiul la centru al unei

poriuni de inel ( n grade)

r -raza - UDshiul la centru (n rade)

1 = T - lungimea arcului180

a - lungimea coardeih - nlimea segmentului

r -raza; - unghiul la centru(n grade)

, . , .1 = r - lungimea arcului

mic a elipseic Va2 -b2

a a

excentricitateax,y - distanele punctului M alelipsei pn la axele Oy i Ox

x i 2y - nlimea i bazasegmentului parabolic OMN

F - aria bazeih - nlimeaP - perimetrul bazeia - apotema

a 2VR2-r2

P = na 2nR sin 2nrtg^>

S = na2 cot g = tx2tg =4

R2 sin 2 nar2 2


Tabelul 1.2. Corpurile circulare i cteva alte corpuri(V - volumul coului, Sa i S - aria lateral i aria total)

FiguraCilindru circular drept

Cilindru goHtub cilindric)

Matematc 25

1.4. Calculul diferenial

Tabelul 1.3. Derivatele funciilor elementare fundamentale

Funcia y

1C(const)

x"

1x"

tfxeh*a*"

log

x

sin x

tg x

sec x

arcsin x

arctg x

sh jc+u

v

arg tg j:

dyDerivata

dx20

ar"-1

w

jc+11

rfifr^keh*

faj^ln

* 1" Ag

x jcln a

COS JC

COS Xsin*

/gx sec xcos x

1VT^c1"

11+*2

1

jc/x2 - 1eh x

1C/72X

1

Vi -i- x2

1l-*2

Funcia y

3x

1*

^

e*

a*

In x

lg x

COS JC

cosec x

arccos x

arccotg x

eh x

coth jc

rfvDerivata

rfr411

x2

1

2^e

x

a* In 1

JC

1 0,4343IgC *s-

JC X

- sin jc1 _ j1

' COSC J^sin x

cos x.... _. _ _ cot^" xcoscc x

sin x

1VTv

rl + x

2

1

xVjc2 -1sh jc

1sh2x

+ iVx7^!

1x

2-!

26 Manualul oferului mecanic

Tabelul 1.4. Derivatele de ordin superior ale funciilor elementare fundamentale

Funcia y

xm

1

(pentru

/ j

Derivat

m(m-\)(m-X).m ntregi i n > m

J ttittl -}- Lliftl -\- 2

_d"ydx"

..(m-n + l)xm~nderivata este egal cu zero)

> 1' m+n

Tabelul 1.4 ( continuare)

Funcia y

tfx

e*

a*

I8 *

sin kx

cos kx

eh .

' . dnyDerivata

dx"

(-ir(m-l)(2m-l)...

K n llm l *" ^/W ^r^r"V X

k'-e'"

(A: In a)"fa

/ r. (-!) 1

1 j In x"

rsi/toc+ l\ 2 J

"cos(r)+ ^ ; 2

ch A- pcntiu /z parsh ^c pentru n impar

Funcia y

ex

a*

In x

sin ^

cos *

sh x

d"yDerivata

dx"

e'

(in a)" a*

(-r'(-)!p ( "Acin v i

sm

r +

2 J( n\

co^ + j

sh jc pentru n parch x pentru nimpar

Matematc 27

1.5. Calculul integral

1.5.1. Integrala nedefinit

Definiii. Funcia F(x) se numete primitiv pentru funcia f(x), dac F'(x) = f (x).DacFl (x) i F2(x)sunt primitive pentru una i aceeai funcie f(x), atunci diferena

este o constant. Ansamblul tuturor primitivelor unei anumite funcii f(x) se numeteintegrala nedefinit a acestei funcii i se noteaz cu J f(x)dx. Aici f(x) este funcia deintegrat, f(x)dx- integrandul iar x variabila de integrare.

Astfel, J f(x)dx = F(x) + C,unde F(x) este una dintre primitivele funciei f(x), iar C, o constant arbritar ( constant deintegrare).

Integrala nedefinit este legat de integrala definit prin egalitatea:

unde C este o constant arbitrar (i a este arbitrar).Integrarea funciilor elementare nu duce totdeauna la funcii elementare, n astfel de

cazuri integrala formeaz o nou funcie, neelementar, care poate fi calculat cu preciziesuficient i care capt uneori o denumire special. Astfel de integrale sunt, de exemplu

r* dx ,. . ,. f*sinx , . . .j = // x (logaritm integral)', \ dx = s x (sinus integral)Jo \nx Jo x

|sinp fa\ , = F(k, ] (integrala eliptic de spea nti)

J (l ^2 \/l 7,2 V 2\

Regulile de integrare a funciilor1. J [/! (x) /2 (xtyx = J /j (x)dx J/2 (x)dx (regula de integrare a sumei);2. J af(x)dx = a J f(x}dx ( regula de scoatere de sub semnul integralei a unui factorconstant a)\

3. J u(x) dv(x) = u(x) v(x) - J v(x) du(x] (regula de integrare prin pri);4. dac x (t),atuncil f(x)dx = f[(t))(pf(t)dt ( regula de nlocuire a variabilei sauregula substituiei)

Tabela integralelor fundamentale1. f i fc x; 2.(xndx = ~ (n*-\)\ 3. f =

77-fl J X

2a

~ U > ' '

Manualul oferului mecanic

X=9

v*jfargch==,dac

-J-a

>0

13.

16.

9.\a*dx ;10.|sinr 0); 6.J or" -b 2jab -Jab +ax J

'/=ax* +b

dx In(x + a)(x+b) a-b x+a

-arctg

207 42

2x+Z)\4ac-b2 \4ac-b2

l , 2ax+b-0

-4ac

S

9.

J;I

A / t 2aN-Mb Jr

2 +bx + c

lax2 -f bx + cj (77- l)(4^c-62 Vor2 +^>x-f c]2(2/-3)

77-1

Se poate, de asemenea , prin substituia: r + = - tg (4ac -b2 > G)- '

v 'la 2a

Matematc 29

reduce la forma : j cos2' ^ t dt .

m r Mx+N *= M 2aN-bMf dx , .4- 1 ( w a t M

ax

Bibliografie:

[1]. E.Rogai Tabele i Formule MatematiceEditura Tehnic, Bucureti, 1983

[2]. Florin Teodor Tnsescu .a Agenda TehnicEditura Tehnic, Bucureti, 1990

[3], K.P. lakovlev ndrumar matematic i tehnicTraducere din limba rusEditura Tehnic, Bucureti, 1964

[4]. G.S.Georgescu ndrumar pentru ateliere mecaniceEditura Tehnic, Bucureti, 1978

MECANICA FLUIDELOR

2.1. Proprietile lichidelor

Lichidul este un mediu material continuu care are proprietatea c ia forma vasului ce lconfine; lichidele au un volum determinat i formeaz o suprafa liber ce le delimiteaz deatmosfer i de vasul care le susine; ele au o compresibilitate mic, schimbndu-si relativpuin volumul sub aciunea forelor exterioare.

Principalele proprieti ale lichidelor sunt:- Densitatea p se definete ca raportul dintre masa lichidului i volumul su, fiind deci

masa unitii de volum:p = m/v. (2.1)

Densitatea depinde de timp, presiune, temperatur i de poziia punctului n care ea semsoar.Densitatea principalelor lichide ntlnite n exploatarea naval sunt prezentate n tabelul 2.1.

Tabelul 2. L Densitatea principalelor lichide

Lichidul

Ap de mareProdusepetroliere albeProdusepetroliere negrePetrol lampantBenzinMotorin

Densitatea,kg 1 cm3

1025

860 - 880

920 - 930806-831725 - 760

878

Temperatura,C4

20

20202020

Lichidul

PcurGlicerinaUlei:-ptr .maini aux.-ptr.compresoare'transformator-cartercilindriSpirt

Densitatea,kgln?

9339981260

886-921891-926

380876-912916-921791- 808

Temperatura,C200

202020202020

Pentru produse petroliere, dac se cunoate densitatea la 15 C, densitatea la o anumittemperatur t, C, se poate determina cu formula:

Pt(t-15) (2.2)

unde: t este temperatura produsului, C;- coeficient ( tabelul 2.2).

Mecanica fluidelor

Tabelul 2.2 Variaia coeficientului funcie de densitateaproduselor petroliere, ia 15 C

As

\tf7008,2

800>,7

8507,2

9006,4

9206,0

- Greutatea specific este raportul dintre greutatea unui lichid omogen i volumul su,fiind deci greutatea unitii de volum:

= G/V (2.3)Relaia ntre greutatea specific i densitate este:

= pg (2.4)Trebuie reinut c n cazul cnd densitatea se msoar n sistemul SI sau MKS

f kg l m3 j , iar greutatea specific n sistemul MKFS kgf l m3, valorile celor dou mrimi vorfiegale:[kgf/m3] = p[kg/m3]

Deformabilitatea se definete ca proprietatea lichidelor de a se deforma ca urmare aaciunii forelor aplicate sau a variaiilor de temperatur. Creterea presiunii cu pvaconduce la micorarea volumului iniial cu V; raportul dintre variaia relativ avolumuluii variaia presiunii se numete coeficient de compresibilitate:

E V^) ' (2"5)r t const

semnul minus artnd c unei creteri de presiune i corespunde totdeauna o micorare avolumului. Inversul compresibilitii se numete modul de elasticitate, E.

Pentru ap la presiuni ntre 100 kN/cm2(l at) i 20 MNIm2 (200 at) la t = 0C, = 5,3-10-1(W/r, E = 1,885- IO9 N Im2 (19231 at) i la t = 20C, = 5-10-10;w2 IN, E = 2,02- IO9 NI m2 (20408 at).

n cazul cnd variaia de volum se produce datorit variaiei de temperatur, sedefinete analog coeficientul de dilataie

a = - (2.6)V \ f / P const

Pentru ap, ntre 20 -60 C, a 4-10~411 grad\ pentru uleiuri minerale,a W~3l/grad.

- Viscozitatea este proprietatea lichidelor de a se opune micrii relative a particolelordin care sunt compuse. Pentru msurarea viscozittii se definete coeficientul de viscozitate ca fora tangenial necesar pentru micarea, n regim staionar, a unei suprafee plane dearie unitar, cu o unitate de vitez, fa de alt suprafa plan i paralel de care e separatprintr-un strat de lichid de grosime unitar; coeficientul se mai numete i viscozitateacinematic definita ca raportul ntre viscozitatea dinamic i densitatea lichidului:

v=/p (2.7)Unitile de msur pentru viscozitate i relaiile dintre ele sunt prezentate n tabelul

2.12Viscozitatea se determin prin mai multe metode, n unele metode se determin

experimental viscozitatea, n grade convenionale, stabilite arbitrar prin procedeele demsur respectiv, de exemplu grade Enger, Redwvod, Say boit ( v. cap. 10)


- Presiunea se definete ca for interioar de contact care acioneaz asupra unei pride lichid cu aria unitar: p = F/

Mecanica fluidelor 33

i

*M4

^ M


p2 =4pj. (2.11)Rezult c variaiile de presiune se transmit, n cazul lichidelor incompresibile, n tot

lichidul. Acest enun constituie principiul lui Pascal care are aplicaii n realizarea preselorhidraulice folosite pentru pretensionarea prezoanelor de fixare a chiulaselor motoruluiprincipal, la fixarea cu pretensionare a tijei pistonului n capul de cruce precum i n toatecelelalte mecanisme hidraulice unde are loc o amplificare a forei.

2.2.2. Fore de presiune pe suprafee plane i curbe

Presiunea transmindu-se uniform n tot lichidul rezult c acesta acioneaz asuprasuprafeelor cu care vine n contact prin fore de presiune.

Considernd o suprafa plan nclinat cu unghiul fa de suprafaa liber alichidului (fig. 2.3), pe suprafaa elementar dA va aciona fora dF - fo dA = dA - x sin ,iar pe ntreaga suprafa A, fora:

F smxx-dA -A^xg sin A*hg (2. 12)_ Fora de presiune pe o suprafa

plan este deci egal cu greutatea unuicilindru avnd ca baz suprafaa A i canlime adncimea 7g. Fora de pre-siune este normal pe suprafa,ndreptat de la lichid spre suprafa ieste aplicat ntr-un punct G numitcentru de presiune, n cazul suprafeelornclinate fora F se poate descompunedup cele trei direcii principale,componentele sale fiind F

x 9Fy, Fb.n cazul unei suprafee curbe A se

obine o for rezultant i un momentrezultant; componentele forei pe celetrei direcii principale vor fi egale cu

P X ~"gx'^l9 r y f t g y ' A y , /*/, ~ ^ (2.13J

unde AI , Ay sunt proieciile suprafeei A pe planele yoh i xoh\ /*gx, hgy - adncimile centrelorde greutate ale suprafeelor A

x, Ay ; V - volumul cuprins Intre suprafaa curb A si planul xoy.

Forele Fx, Fy trec prin centrul de greutate al suprafeelor Ax i Ay, iar Fh prin centrul

de greutate al volumului V, sensul forelor fiind de la lichid spre suprafaa A.

Fig. 2.3. Fore de presiune pe suprafee scufundaten lichid

2.2.3. Principiul Iui Arhimede

Conform principiului lui Arhimede asupra unui corp scufundat ntr-un lichid acioneazo for vertical ndreptat de jos n sus egal cu greutatea volumoii de lichid dizlocuit iaplicat n centrul de greutate ai volumului dizlocuit (fig 2A )

Principiul lui Arhimede este o consecin a aciunii lichidului asupra suprafeei lateralea corpului scufundat. Intr-adevr, deoarece mrimea algebric a proieciei geometrice a uneisuprafee nchise pe un plan este nul, aplicnd formulele anterioare pentru suprafaa nchisAMBNA rezult:

Mecanice fluidelor 35

F,=0, F, V>

n cazul cnd greutatea corpului este maimic dect greutatea volumului su total atunci else va afunda parial n lichid pn cnd forahidrostatic va echilibra greutatea sa. n acest cazG < V , respectiv G yV

c , unde V

c - reprezint

volumul prii imerse a corpului.

2.3.Dinamica fluidelorvscoase

1 : ' ; . : B1 x

Flg. 2.4. Fora hidraulic care acioneazasupra unui corp scufundat n lichid.

2.3.1. Traiectorii, linii de curent, tuburi de curent

n studiul micrii fluidelor acestea sunt asimilate cu un mediu continuu, fenomenelecare se petrec n acesta avnd un caracter macroscopic. O particul de fluid este consideratca un element de volum coninnd un mare numr de molecule, suficient de mic n raport cucel al unui corp ns mare n raport cu distanele dintre molecule; acest element constituiepunctul hidrodinamic.

Descvrierea matematic a strii unui fluid n micare se face cu ajutorul funciilor caredetermin distribuia vitezei fluidului v ==v (x, y, z, t) i de nc dou din celelalte mrimicare caracterizeaz starea unui fluid, de exemplu presiunea p( x, y, z t) i densitatea p (x, y,z. t).

Poziiile succesive pe care le ocup o particul de fluid n micarea sa formeaztraiectoria particulei de fluid. Traiectoria particulei se obine prin integrarea ecuaieidifereniale vectoriale:

f = v-(W,,). (2.15)Dac este cunoscut distribuia vitezei atunci traiectoria unei particule poate fi

determinat cunoscnd coordonatele iniiale ale particulei fluide; considernd toateparticulele fluide dintr-un domeniu lichid se poate determina complexul traiectoriilorparticulelor de fluid.

n afar de traiectorii, n hidrodinamic se utilizeaz frecvent noiunea de linie decurent. Dac se izoleaz la un moment dat, un anumit numr de puncte din domeniulcercetat, curba tangent n fiecare din acestepuncte pe vectorul vitez al particulelorfluide care se afl n aceste puncte, senumete linie de curent (fig.2.5).

Linia de curent, reunete deci diferiteparticule fluide la un moment dat, ceea ce odeosebete esenial de traiectorie carereprezint dn>mul unei anumite particule Fig.2.5. Linia de curentfluide.

Liniile de curent care se sprijin pe o curb dat L, care nu este linie de curent,formeaz o suprafa numit tub de curent ; lichidul aflat n interiorul tubului de curent se


numete fir de curent, n cazul particular cel mai des ntlnit n practic, cnd viteza fluiduluin toate puncteledomeniului considerat nu depinde de timp, micarea se numete permanent; n acest caztraiectoriile si liniile de curent coincid.

2.3.2.Ecuaia de continuitate

Ecuaia de continuitate, n cazul micrii permanente ecuaia de continuitate exprimcantitativ legea conservrii masei aflate ntr-un tub de curent:

G Qy yvS, (2.16)G este debitul gravimetric al fluidului, Q - debitul volumetric al fluidului, - greutateaspecific a fluidului, v - viteza fluidului, S - aria seciunii considerate,

n cazul conductelor circulareG = O = 0,785 , \daN l s\. (2.17)

vdf L J /

unde f/; este diametrul interior al conductei m.Ecuaia de continuitate permite dimensionarea conductelor atunci cnd se cunosc

ceilali parametrii. Viteza medie a fluidului se alege funcie de scopurile pentru care aceastaeste utilizat i de natura lichidului transportat. Valorile recomandate pentru viteza fluiduluisunt prezentate n tabelul 2.4.

Tabelul 2.-/.Viteze recomandate pentru fluide

FluidulAp

Abur

UtilizrileTransport n conducteAlimentare cazane cu aburPompe cu piston

- la aspiraie- la refulare

Pompe centrifuge- J a aspiraie- la refulare

Alimentare, maini i pompe cu aburAbur saturat pentru nclzire

- pentru presiuni de 0 ~ 2

Mecanica fluidelor y

micrii permanente a unui fluid incompresibil supuscmpului gravitaional terestru, ecuaiaare forma:

pv2t-+p+h = const. (2.18)

unde: p este densitatea fluidului, g - acceleraiagravitaional, p - presiunea static a fluidului, h - nlimea Flg2.6. Sensul debitelorde poziie fa de un plan de nivel de referin. ntr-un nod de reea.

n ecuaia lui Bernoulli termenul pv2/2 caracterizeazenergia cinetic specific, iar termenul p+h energia potenial specific de presiune.

2.3.4. Rezistene hidraulice

n cazul fluidelor vscoase, apar pierderi de presiune static datorit rezistenei care semanifest n cursul micrii fluidului.

n acest caz, ecuaia lui Bernoulli scris pentru o poriune L de conduct,situat ntredou seciuni, este

w2 w

2

(2.19)

unde Ap reprezint pierderea de presiune pe poriunea de conduct considerat. Pierderea depresiune se compune att din pierderile liniare pl care au loc de-a lungul poriunilor deconductcu seciune constant ct i din pierderi locale p2 datorit variaiei seciuniiconductei precum i existenei curbelor, derivaiilor, armturilor etc., care cauzeaz oturbulen local a fluidului:

(2.20)

2.3.4.1. Pierderile liniare de sarcin

Expresia general a pierderilor liniare de sarcin este

unde: L este lungimea poriunii de conduct, v - viteza fluidului prin conduct, Q - debitulvolumetric, S - seciunea conductei, d - diametrul interioral conductei , - coeficientul depierderi liniare.

Coeficientul de pierderi liniare depinde de doi factori:a. Coeficientul de rugozitate, adimensional,

Ks 2KS

* = = -T> (2.22)r d

care caracterizeaz starea suprafeei interioare a conductei, r - fiind raza interioar a acesteia,iar Kt - rugozitatea echivalent a suprafeei.

Rugozitatea conductelor variaz cu timpul din cauza coroziunii i eroziunii suprafeeiinterioare si a depunerilor de material; ea creste la conductele metalice i scade, de regul, lacele din lemn sau beton.

Valorile obinuite ale rugozitii echivalente sunt prezentate n tabelul 2.5.


Tabelul 2.5. Rugozitatea echivalent

Starea conducteiConducte noi din oelConducte trase din oel, de curnd n exploatareConducte trase din oel, dup exploatare ndelungatConducte trase pentru aburConducte pentru gazeConducte de font

mm0,02 - 0,06

0,1 - 0,30,5-1

0,20,035 - 0,015

0,8 - 1,4

b. Numrul Reynolds care caracterizeaz regimul de curgere al fluidului,

(2.23)V g

unde v este vscozitatea cinematic a fluidului, m2 /s iar - vscozitatea dinamic afluidului, daN/m2.

Cercetri experimentale au artat c exist un numr Reynolds critic la care se facetrecerea de la regimul laminar de curgere la cel turbulent, ReCT = 2000 ~ 2500. Valoareaacceptat, n general, este ReCT = 2320.

n cazul regimul laminar , coeficientul de pierderi liniare nu mai depinde de stareaconductei, el variind proporional cu numrul Reynolds,

Curgerea laminar se ntlnete ns relativ rar n practic.

0,0120,010

Numrul Re

Fg. 2.7. Diagrama lui Nicuradze

n regimul turbulent care este stabil pentru Re > 3000, caracterizat prio micareaturbulent a fluidului, coeficientul de pierderi liniare depinde i de rugozitatea suprafeei;determinarea rapid i comod a coeficientului de pierderi liniare se face cu ajutoruldiagramei lui Nicuradze ( fig.2.7.)

n cazul seciunilor necirculare, diametrul interior al conductei d se nlocuiete

Mecanica fluidelor

d 4rh 4S/P Hf (2.24)unde rh este raza hidraulic a conductei, S - aria seciunii de trecere a conductei,'P - perimetrul udat al seciunii de trecere.

2.4.3.2. Pierderile locale de sarcin. Expresia general a pierderilor locale de sarcineste:

unde este coeficientul de pierderi locale, ceilali termeni avnd semnificaiile cunoscute.Coeficientul de pierderi locale depinde de felul i dimensiunile rezistenei locale,

valorile sale pentru cele mai uzuale rezistene locale fiind prezentate n tabelul 2.6n practic se obinuiete a se echivala pierderile locale cu pierderile liniare ale unei

conducte de o lungime fictiv L ech care produce aceeai pierdere de sarcin ca i rezistena

local considerat:

Bibliografie

[1]. J. Horea, V.Panaitescu Mecanica FluidelorEditura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1979

[2]. V. Anton, M. Popovici, Hidraulic i Maini HidrauliceI. Fitero Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1978

[3]. D.Gh. lonescu, .a. Mecanica Fluidelor i Maini HidrauliceEditura Didactic i Pedagogic Bucureti, 1980

[4]. C. Fediaeski, .a. HidromecaniqueEd.Mir.,Moscov, 1974

[5]. Gh.Uzunov, L Dragomir, ndrumtorul ofierului de navD. Pascale Editura Tehnic, Bucureti 1983

Tabelul 2 .6. Valori ale diferitelor dpuri de rezistene hidraulice locale

Naturarezistenei

locale

Coturi 90

Curbe

Unghiuri

Teuri

Schia

(3.9)

Termodinamic tehnic 45

3.2.2. Transformarea la presiune constant

- cofirt.- (3.10)T >

7 r (3'U)Energia termic schimbat cu exteriorul:

s\ __p i*. pr .^T7 T* \ ^3 \

Lucrul mecanic de dislocareLu mR^-Ti) (3.13)

Pentru T l ; m lkg; Rezult: /1 2=RR - constanta gazului perfect reprezint lucrul mecanic efectuat de un kilogram de substan,ntr-o transformare izobaric pentru un grad variaie de temperatur.

Variaia energiei internew = m*c

v *(T2 7]) (3.14)

Variaia entalpiei/ = w( w + /? v (3.15)

Raportul dintre lucrul mecanic produs i cldura consumat:

l = A = ^L = l! (3.i6)

CJn c c KJ+s\L p pObservaie. La sfritul transformrii izobarice energia intern crete. Procesele izobarice seproduc n camerele de ardere ale motoarelor cu aprindere prin comprimare i n ale turbinelorcu gaze.

3.2.3. Transformarea adiabat (transformarea fr schimb decldur)

q- const; # = 0 (3.17)T T

pVk = const; Wk~l= const; ^ -JL- (3.18)P7 P7

Lucrul mecanic:T\* T 2 2 ,

l f tx"^)' Ln = Ji (3.19)

Variaia energiei interne: t/ = mcv

- (T2 - T}) (3.20)c

k- exponentul adiabatic; k = -^ (raportul cldurilor specifice)c

v

3.2.4. Transformarea politropic

pV const (3.21)pVn = const ; 7Vn~l = const. (3.22)


mRLcrulm^II2 ^(f, T,)

lU "~

l . k-nEnergia termic. Q\ ^12 ," r

^ mR /rr ~.k ncon fi ______ f / / 1 --

/-1 -1sau 12 = nicn (T2 - 7] )

(3.23)

(3.24)

(3.25)

(3.26)(3.27)

unde cn = c

v ; c

n - cldura specific a politropiei

n lPrin particularizarea ecuaiei transformrii politrope:

n = 0; p = const; cn = cp; transformarea izobaric;

n = l ; V = const; cn = oo ; transformarea izotermic;

n = k; pVk= const; cn = 0; transformarea adiabatic;

n = oo ; V const.; cn = c

v ; transformarea izocoric.

3.3. Amestecuri de gaze perfecte

Comportarea unui amestec de gaze perfecte este guvernat de legea lui Dalton:- ntr-un amestec de gaze fiecare gaz n parte se comport ca i cum ar ocupa singur

ntregul volum n care se afl amestecul, la temperatura amestecului.

3.3.1. Masa amestecului: m^ ij [kg] (3.28)m{ - masa componentului /

3.3.2. Presiunea amestecului: pm

= ps -L (3.29)

m

p{ - presiunea parial dat de componentul i

3.3.3. Participaia masic: gi = -^ g{ = l (3.30)

V3.3.4. Participaia volumic (legea lui Amagat): { = ~ (3.31)^am

Relaia (3.32) se aplic considernd componentul / c se afl la temperatura ipresiunea amestecului.

(3-

32)am "am

v { - cantitatea n [kniol] a componentului /; v^ - cantitatea n [kmol] a amestecului ;

i - cantitatea n [Nm3 j a componentului i; ^ - cantitatea n |Nm3 1 a amestecului.Deci: v^ Vj (3.33)

(3.34)

Termodinamic tehnic

.. 3.3.5. Masa molar aparent a unul amestec: Mn = Z^Mj

M,-masa molar a componentului f ._ lUj . _ j .

(3.35)

(336);

'T U l !3.3.6. Constanta amestecului: Rm

= g, -R, - (3.37)Lks-KJ

Rm=lM. .LSL] (3.38)M [kS-Kj

kj i r kj i - constanta componentului i; RM - constanta universal a

:g-Kj L nol'KJUgazelor perfecte; RM=8,314- kmol-K

3.3.7. Presiunea papal: pj = pm

i

33.8. Cldura specific a amestecului

kJ l- cldura specific masic a componentului i.

(3.39)kJ

(3.41)u -i

r u iC l - cldura specific molar a componentului .Tlrc/u/ 5.7. Relaiile dintre diferitele scri de temperatur

Denumireascrii

Celsius

RankieFahrenheit

Reamr

Scara Celsiust,C

-

l,8(tC-f 273,15)l,8tC--32

0,8 tC

Scara RankineT,Ra

5TRa 273 15

9 *.

tRa-459,67

0,8f~rR-27345J

Scara Fahrenheitt,F

fF-32

1^tF +459,67

l(fF-32)

ScaraReaumur t/R

1^5tR

l,8(l,25t0R+273,15)f(t'F-32)

-

MmmM emlul meemle

BilifUli dltre diferiteli uuftifi di narai*

fal Fitel fflfflHl fflffl

Io-9,S


^ 4 4.43 6 8 Ws[kJ/kg-K] -^

Ftg. 3.3. Diagrama h-s a vaporilor de ap

n diagrama T-s (fig.3.2) sau diagrama entropic a vaporilor de ap, se observsuprapunerea izobarelor cu izotermele n domeniul de saturaie, n zona de supranclzire,izobarele i izotermele au o form logaritmic izocorele sunt nclinate), n diagrama h-s avaporilor de ap ( fig.3.3) propus n anul 1904 de ctre Mollier, punctul critic arecoordonatele j-k = 4,43 fl/kg -K i k=2100itF/kg i este plasat pe ramura din stnga a curbeilimit. Izocorele au form apropiat de cea a curbelor logaritmice, pe ntregul cmp aldiagramei, n zona vaporilor saturai umezi, izotermele se suprapun pe izobare, reprezentaten acest domeniu prin drepte nclinate, n zona vaporilor supranclzii, izobarele devin curbelogaritmice a cror pant este mai mic dect cea a izocorelor, iar izotermele devin curbe cuconcavitatea n jos, tinznd asimtotic ctre orizontal. Diagrama h-s a vaporilor de appermite determinarea cu uurin a variaiilor de entalpie n timpul efecturii unui procestermodinamic i, n special, determinarea lucrului mecanic consumat sau produs prindestinderea sau comprimarea adiabat a aburului. Alura logaritmic a izobarelor estedeformat variaiei cldurii specifice cp cu presiunea. Deformarea este mai accentuat nvecintatea regiunilor de lichefiere, cu att mai mult cu ct presiunea este mai ridicat, npunctul critic, n care cldura specific la presiune constant cp tinde ctre infinit. Izobareleprezint un punct de inflexiune cu tangent orizontal.

Deoarece se obine din ap prin mijloace relativ simple i poate nmagazina cantitimari de cldur. Aburul are multiple utilizri ca agent termic n agregatele productoare deenergie mecanic ( maini i turbine cu abur).

n funcie de temperatur exist : abur saturat i abur supranclzit.Aburul saturat are temperatura egal cu temperatura de saturaie corespunztoare

presiunii la care se gsete. Pentru a provoca condensarea aburul saturat este suficient catemperatura acestuia s scad cu o cantitate infinit mic.

Aburul saturat uscat este aburul din care lipsete complet faza lichid (titlu x=l).


O cretere infinit miic a teraperaturiii aburul saturat uscat provoac trecerea aburuluin domeniul de supranclzire, n timp ce o micorare infiniteziraal a temperaturii provoaccondensarea lui parial ( transformarea n abur saturat umed). Aburul suprasaturat uscatreprezint o stare limit ntre aburul saturat umed i cel supranclzit.

Mrimile de stare ale aburului saturat uscat pot fi determinate direct din tabelele deabur sau prin calcul din urmtoarele relaii:

Entalpia: h" = h' + r = h' + /?+ [J /kg]Energia intern: u" = u' + r [J/kg]

Entropia: s

" = s'+ [j/kg-K] ;

*

unde h', u', s' sunt mrimile de stare respective ale apei la saturaie; h", u", s" - mrimile destare respective ale aburului saturat uscat; i^ = p(v"-v'),respectiv( cldura ) intern i(cldura) extern de vaporizare; T, - temperatura de saturaie.

Cldura necesar pentru producerea unui kilogram de abur saturat uscat este dat derelaia: P = P* =r = h"-h0 [J/kg] *

Pentru vaporizare la presiune constant/vp, =h'-h 0 =(u'-u0)+p,(v'-v0) [J/kg];r = h"-h' = (u"--u')+p8(v''-v') [J /kg],

n care: simbolurile cu indicele o se refer la mrimile de stare ale apei la temperatura de 0C i presiunea p

s; q& - cantitatea de cldur necesar pentru a aduce apa de la 0 C la

temperatura de saturaie ( la presiunea constant /?s); h0 = U0 + psv0 - entalpia specific a

apei la 0 C i la presiunea /?8.Pentru aburul saturat uscat, exponentul adiabatic are valoarea k =1,135. Acest exponent

nu mai este egal cu raportul cldurilor specifice cp /cv, fiind doar un coeficient ( determinatexperimental).

Aburul saturat uscat poate fi obinut di aburul saturat umed prin separarea pe calemecanic a picturilor de ap din abur.

Aburul saturat umed este un amestec de dou faze ale aceluiai component, nechilibru termodinamic: faza lichid ( ap n stare de saturaie) i faza gazoas ( aburulsaturat uscat). La limit devine abur saturat uscat, cnd a disprut faza lichid. Fiecreipresiuni i corespunde o anumit temperatur de saturaie. Variaia temperaturii de saturaie f

s

n funcie de presiunea de saturaie /?8 este reprezentat de curba de vaporizare a apei, iarvalorile respective se gsesc n tabelelle de abur saturat. Pentru calcule aproximative,legtura dintre pt i t& poate fi obinut cu relaia:f ts v r NI* = J tJ

Aburul saturat umed este un amestec de abur saturat uscat i ap, la temperatura desaturaie. Participaia masic a aburului saturat uscat n amestecul format din aburul saturatuscat i ap la temperatura de saturaie poart numele de titlu al aburului ( simbol x) i poatelua valori ntre O ( pentru apa n stare de saturaie ) i l ( pentru aburul saturat uscat), naburul saturat umed, apa poate fi uniform repartizat n toat masa amestecului, sub formde picturi fine, n suspensie ( ex.: conductele prin care circul aburul saturat umed) saupoate coexista n acelai spaiu cu aburul, sub form de mas lichid distinct ( ex.: nrecipientele n care se produce vaporizarea apei sau condensarea aburului).

Mrimile de stare ale aburului saturat umed pot fi determinate, direct din diagrame sauprin calcul, cu urmtoarele relaii:


Volumul specific: vx = v' + x(v"-v')

Entalpia: hx =h' + x(h"~h') h'+xr [J/kg]

Energia intern: ux u' + x(u" - u') = u' + xr [J / kg]

Entropia: sx =s' + x(s"-s') = s' + x [J/kg-K]

8

Pentru presiuni pn la circa 25 bar i pentru valori ale titlului apropiate de unitate sepoate utiliza formula aproximativ: v

x . xv".

Pentru vapori de ap la p < 20 bar i titlu x > 0,75, coeficientul adiabatic k se poatecalcula cu expresia : k 1,035+0, Ix.

Nu este indicat transportul aburului saturat umed la distane mari, prin conducte,datorit coeficientului mare de transfer de cldur = 4000 - 7000 W/m2 K, ceea ce duce lapierderi mari de cldur prin condensare. Aburul saturat umed este foarte mult ntrebuinat nschimbtoare de cldur. Mainile de for moderne sunt alimentate cu abur supranclzitcare devine umed n ultima parte ( cea de joas presiune) a mainii, ca urmare a destinderiiacestuia ceea ce constituie n mare inconvenient, ntruct duce la uzura rapid sau chiar ladistrugerea mainilor ( eroziunea paletelor la turbine).

Aburul supranclzit este aburul a crui temperatur este superioar temperaturii desaturaie corespunztoare presiunii la care se gsete. Diferena dintre temperatura aburuluisupranclzit ( temperatura de supranclzire) i temperatura de saturaie se numete grad desupranclzire; cu ct acest grad este mai mare, cu att aburul are o comportare maiapropiat de aceea a gazelor perfecte.

Ecuaia de stare a aburului puternic supranclzit ( simplificat) este: (v+0,016) =RT,n care R =703 J/kg -K. Erorile date de aceast ecuaie sunt admisibile numai pentru presiunimai mici de 12 6f.

Mrimile de satre ale aburului supranclzit pot fi obinute din diagrame, din tabelesau prin calcule, din ecuaii ( de exemplu: ecuaia Clapeyron-Clausius) sau n funcie demrimile de stare ale aburului saturat uscat, cu relaiile:

Entalpia: h= h"+ JcpdT= h'^c^CT-TJ [j/kg]Ts

7 dT T

Entropia: s= s" + /cp = s'^ c^ In [j/kg],TS

A *S

n care cp i c^ sunt, respectiv, cldura specific i cldura specific medie a vaporilorsupranclzii la presiune constant.

Cldura necesar pentru producerea unui kilogram de abur supranclzit la presiunea pi temperatura Teste:

T/? = /7

a +r + JcpdT = /?a +r + c^T-T,) .

Ts

Cu ct gradul de supranclzire este mai nalt, cu att relaia dh= cp dT ( variabilpentru gaze ideale) d rezultate mai exacte.

Cldura specific a aburului supranclzit prezentat n fig. 3.4 variaz mult nu numaicu temperatura, ca la gazele perfecte, ci i cu presiunea. La o anumit presiune, odat cucretrerea gradului de supranclzire, cldura specific scade repede pn la o valoareminim ii apoi crete lent. Influena presiunii asupra cldurii specifice scade odat cucreterea gradului de supranclzire.

La presiuni nalte, cldura specific creste mult cnd temperatura scade, valorile maxime


fiind atinse de aburul saturat uscat, n jurul punctului critic, valoarea cldurii specifice tindectre infinit Pentru aburul adiabatic supranclzit, exponentul adiabatic are valoarea k =1,3.

Aburul supranclzit se obine prin nclzirea aburului saturat uscat ntr-un schimbtorde cldur, numit supraSnclytor.

Cpfkcl/kg-grd]

M5 WO ISO m 250 300 350 400 iSO SOQti'C]

Cp[kcal/kgf-grad]

Fig.3.4. Variaia cldurii specifice funcie de temperatur pentru abur supranclzit(l kcal/kg grd= 4,1867 KJ/kg - grd)

54 Manualul eforului mecanic

Este utilizat pe scar larg n maini de for cu abur (turbine, maini cu piston), ntructcreterea gradului de supranclzire determin o cretere important a randamentului mainii.Pentru transportul la distan prin conduct, se recomand ca aburul s fie uor supranclzit,deoarece pierderile prin condensare sunt, n acest caz, foarte mici sau chiar nule, datoritcoeficientului su de schimb de cldur mult mai mic dect cel al aburului saturat.

Dup valoarea presiunii se deosebesc: abur de joas presiune, abur de medie presiune,abur de nalt presiune i abur la stare notraal .

Aburul de joas presiune are presiunile cuprinse ntre l i 12 bar i temperatura pn la300 C.

Aburul de medie presiune are presiuni cuprinse ntre 12 i 50 bar i temperaturi de 300 -450 C.

Aburul de nalt presiune are presiuni mai nalte de 50 bar i temperaturi ce depesc450 C. Presiunea ajunge n mod curent la 250 bar, n unele cazuri atingnd chiar 370 bar, iartemperatura se ridic uzual ia 540-570 C uneori chiar pn la 650 C.

Aburul la stare normal are presiunea de 760 mm Hg i temperatum de 100 C.Entalpia aburului normal este ho = 2674,2 /tU/kg.

3.5. Aerul

Aerul este amestec de gaze i vapori de ap care constituie atmosfera Pmntului.Dup caracteristicile fizice se definesc urmtoarele tipuri de aer: aer uscat i aer umed.Aerul uscat este aerul lipsit complet de vapori de ap, n compoziia sa intrnd azotul,

oxigenul, bioxidul de carbon, argonul i alte gaze. Participaiile gravimetrice (&) i volumice(rj ale componentelor n amestec sunt prezentate n tabelul 3.4.

Participaiile componentelor aerul se modific n timp i cu altitudinea. Aerul uscatsatisface legile gazelor perfecte. Proprietile fizice ale aerului uscat sunt trecute n tabelele3.5; 3.6; 3.7 i 3.8.

Tabelul 3.4. Componenta aerului uscat

Componena

Oxigen ( O2)Azot ( N2)Dioxid de carbon (CO2)Argon ( Ar)Alte gaze: Neon ( Ne), Heliu ( He), Cripton(Kr), Hidrogen (H2)

Participaiagravimetric gt

0,2320,75470,00040,0128urme

Participaiavolumetric rt

0,210,78030,00030,0093urme

Tabelul J. 5. Mrimi caracteristice ale aerului uscat

Mrimea

Mas molecularConstant generalDensitateTemperatur de fierbere

Cldur de vaporizare

Simbolul

MRa

Ptf

OV)r

U.M.

kg/kmolJ/kg-Kkg/m3

Cf.(K)fcj/kg

Valoarea

28,964287,0411,2928-194

(79,15)196,780

Observaii

-

Ia760 mm Hg i 0 C

la 760 mm Hgla 760 mm Hg


Tabelul 3.5 ( continuare)

Mrimea

Tenpcntutfi cntic

Fteitoea criticDeufeiec critic

Simbolul

t)PerPer

UJML

c(K)

M -P.kgfcT

Valoare*w

-140i7(132,45)3,765754

310

Observa^

.

-

Tabelul 3.6. Cite specific a aerat* uscat la prerfBe)BstJMitc,[kj/kg-K]

TBpcntra

M200250300400500

Preshmea [b j^0^ 813

1,0061,0061,0071,0151,030

903

1,0431,0271,0211,0221,034

98,13

1,745UI1,1621,0661,073

Cldura specific a aerului uscat la presiune constant se determin cu relaia:c. =657+ 1,477 10-*T-02U*-W-*T2 fgJ/kg-K],

F L J

valabil pentru intervalul de temperaturi T = 289- 1500 K ( abaterea maxim 2%).Aerul umed este un amestec de aer uscat i vapori de ap in stare supranclzit la care

se mai poate aduga umiditate n stare lichid sau solid.Presiunea aerului umed ( aer -f vapori de ap ) este p+pv [N/m2 ] ,

unde /?a i p

v sunt presiunile pariale ale aerului uscat, respectiv ale vaporilor de ap din aerul

umed.Aerul umed este considerat un amestec de gaze perfecte, deoarece vaporii de ap se

gsesc s stare supranclzit*; pa V = m

t-R^ T; v V = ^-1^-Tn care p p

v sunt presiunile pariale ale aerului uscat i vaporilor de ap : R R

v simt

constantele aerului uscat i vaporilor de ap.

Va VV =V; T =TV =T; p = pa+p/, R.=287~- ; Rv =461,9^ .^

Tabelul J. 7. Viscozitatea dinamic a aerului uscat [N -s/m2-10*]

Presttneabar

0,981319,62549,065

9S,13147,19196^ 5

Temperatura C0

168^ 6-

177,87193,06212,17232,26

14

175,03177,97183,94197,76214,62233,43

16

175,91178,85184,73198,45215,11233,73

25

179,70-

18835201,88217,07234,71

50

191,59194,04199,25210,70223,44238,63

90

209,23212,66215,60225,20234,22245,98

100

213,64.

219,52219,03237,16247,94


/ 2 3

Fig. 3.1. Diagrama 7-a vporilor de ap.

r 200[bar]

osos 0312 om m o.m

Fig. 3.2. Diagrama^va vaporilor de ap

Termodinamic tehnic --_ 57

Bibliografie

[1]. V.A. Kirillin, .a. TermodinamicaEditura tiinific i Enciclopedic, Bucureti, 1985

[2]. B. Popa, C. Vintil Termotehnic i Maini TermiceEditura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1977

[3]. D. tefnescu, M. Marinescu, Termogazodinamica TehnicI. Ganea Editura Tehnic, Bucureti, 1986

[4], Al. Dnescu, D. tefnescu, .a., Lexicon de Termodinamic i Maini Termice vol. IEditura Tehnic, Bucureti, 1985

TEORIA NAVEI

4.1. Flotabilitatea

Pentru unele categorii de corpuri, printre care i navele, capacitatea de a pluti, numit iflotabilitate, reprezint una din cele mai importante caracteristici.

Rotabilitatea navei se bazeaz pe aciunea permanent a celor dou fore menionate nfg.4.1.

a) fora de greutate a navei sau deplasamentul , care este rezultanta forelor degreutate ale prilor componente i a ncrcturii navei, aplicat n centrul de greutate alnavei G (x

o, y

o, ZQ );

b) fora de flotabilitate V care este rezultanta forelor de presiune hidrostatic ceacioneaz asupra prii imerse a corpului ( carenei) navei i care este aplicat n centrul degreutate al volumului dizlocuit de nav numit centru de caren C ( x

c, y

c, z

c).

F1g.4.1. Forele care acioneaz asupra navei

Din condiia de echilibru a navei ( cele dou fore s fie s fie egale, de sens contrar iV s aib acelai suport) rezult:

+ V = 0; = V ; (4.1)X

c-X 0 =(Z 0 -Z c )tg; (4.2)

Yc-Y G =(Z G -Z c )tg. (4.3)

Unghiul de nclinare longitudinal a navei , se numete unghi de asiet i el estepozitiv cnd nava este aprovat; unghiul de nclinare transversal , se numete unghideband sau simplu band i este pozitiv cnd nava este nclinat la tribord.

Teoria navei

Conform fig.4. L unghiul de asiet se poate determina cunoscnd pescajele prova dpv ipupa Jpp ale navei i lungimea acesteia:

jn pp CA* - /A A\r = ; (4.4)

(4.5)pescajul mediu al navei va fi:

Banda navei se determin, de regul, cu ajutorul nclinometrului. Din ecuaia deechilibru rezult c orice variaie a deplasamentului, a greutii specifice a apei n care navanavigheaz sau a poziiei unor greuti la bordul navei conduce la schimbarea poziiei iniialea navei n raport cu suprafaa apei, deci la schimbarea pescajelor prova, pupa i mediu i aunghiurilor de nclinare ale navei.

Astfel n cazul variaiei greutii specifice a apei, variaia de pescaj este:(4.6)

^ i s unde , ,7 sunt greutile specifice a apei n care nava urmeaz s navigheze i a celei ncare ea navigheaz:

v - este volumul navei, corespunztor deplasamentului ei;S - suprafaa ariei de plutire;T

u - valoarea deplasamentului unitar pentru greutatea specific

l .

Variaia unghiurilor i se consider n acest caz neglijabil,n cazul ambarcrii greutilor mici (sub 10 -15% din deplasamentul navei) pentru

cazul particular cnd nava nu se nclin, variaia pescajului se determin cu formula:P p _ ,

HH> (4.7)/

n care P este greutatea ambarcat, celelalte elemente avnd semnificaiile anterioare. Acestcaz este frecvent folosit n practic pentru determinarea rapid a variaiei pescajului laambarcarea greutilor.

4. 2. Stabilitatea iniial a naveiStabilitatea reprezint proprietatea navei de

a se opune aciunii unor fore exterioaretemporare i de a reveni la poziia iniial dupncetarea aciunii acestora,n cazul stabilitii iniiale dac o nav (fig.4.2 )este scoas din poziia de echilibru de ctre foreexterioare aplicate static, greutatea navei i forade flotabilitate rmn egale, dar ele nu se vormai afla pe aceeai vertical; greutatea va treceprin centrul de greutate care este fix n raport cunava n timp ce fora de flotabilitate va trece princentrul de caren care se va deplasa din poziiainiial ca urmare a modificrii formei volumuluicarenei; n cazul nclinrilor mici se consider cdeplasarea centrului de caren are loc chiar n

Fig.4.2. Stabilitatea transversal a navei

Manualul ofierului mecanic

planul de nclinare. Centrul de curbur al traiectoriei centrului de catena ( care poate ficonsiderat fix) se numete metacentru, iar raza de curbur raz metacentric. n acest cazmomentul de redresare va fi:

(4.8)Distanta h = r - a de la centrul de greutate la metacentru se numete nlime metacentric.Valoarea razei metacentrice este:

r / . / v ,unde /

este momentul de inerie fa de axa central (axa perpendicular pe planul denclinare al navei i care trece prin centrul de greutate al suprafeei de plutire). Momentul deinerie minim al navei, este cel corespunztor axei centrale longitudinale, deci nava are ceamai mic stabilitate n plan longitudinal. Cele dou raze metacentrice principale vor fi:r = I

x/v - raza metacentric transversal i R Iy/\/- raza metacentric longitudinal.

(R >); corespunztor, H 'h, H = R - a i h = r - a. Rezult c dac nava este stabil n plantransversal, ea va fi stabil n oricare altul; de aceea n practic se studiaz numai stabilitateatransversal a navei.

Deoarece forma i mrimea suprafeei de plutire ca i volumul navei depind de pescaj,razele metacentrice vor depinde i ele de pescaj, pentru navele obinuite acestea descrescndodat cu creterea pescajului. Funcie de poziiile relative ale punctelor M i G, echilibrulnavei poate fi:

- stabil, n cazul cnd M este deasupra lui G,deci h >0;- instabil, n cazul cnd G este deasupra lui Af,deci h 0.Valorile minime, impuse de R.N.R., pentru nlimea metacentric transversal, pentru

toate cazurile de ncrcare, calculate inndu-se cont de influena suprafeelor libere, suntprezentate n tabelul 4.1.

Tabelul 1.4 nlimea metacentric minim

Tipul naveiNave de transport cheresteaNave de pescuitAlte tipuri de nave

h rf ,m0,050,350,75

Stabilirea iniial a navei are o deosebit importan n aprecierea siguranei navei; ncazuri deosebite poate fi necesar i studiul stabilitii statice la unghiuri mari de nclinare ial stabilitii dinamice; de regul, pentru cazurile obinuite, studiul stabilitii statice iniialeeste ns suficient.

Stabilitatea iniial este influenat de poziia centrului de greutate al navei i dedeplasamentul acesteia; acestea determin pescajul, volumul navei, poziia centrului decaren i raza metacentric; deasemenea asupra stabilitii influeneaz i ambarcarea,debarcarea sau deplasarea unor greuti de la bordul navei.

O influen deosebit asupra stabilitii iniiale a navei o are existena unor suprafeelibere la bordul navei; acestea apar de regul, n timpul exploatrii, prin consumul parial allichidelor aflate n tancurile navei.

j = - Yl "unde: // este greutatea specific a lichidului din tanc;

n acest caz variaia nlimii metacentrice este: h = - (A .9)

Teoria navei

ix - momentul de inerie fa de axa centrali longitudinali a suprafeei libere a

lichidului din tanc;- deplasamentul navei.

Influena suprafeelor libere este deci ntotdeauna negativ i nu depinde de cantitateade lichid din interiorul tancului ci doarde greutatea specific a acestuia i de mrimea iforma suprafeei libere, in practici limitarea acestei influene trebuie si se faci deci prinreducerea la minimum a suprafeelor libere realizai prin presarea tancurilor, consumullichidelor de aceeai naturi numai dintr-un singur tanc, uscarea santinelor etc.

4. 3. Noiuni de dinamica navei

4.3.1. Rezistena la naintare a navelor

Fora cu care mediul exterior se opune deplasrii navei reprezini rezistena totali lanaintare R.

Avnd n vedere ci navele comerciale obinuite se deplaseaz la suprafaa de separaiea dou raedii, apa i aerul, fiecare din acestea vor influena rezistena totali.

Rezistena la naintare este formai din componente, considerate independente:+R

ap+Raer+Rvm (4.10)

a. Rezistena de frecare Rt . Aceasta se datorete vscozitiii lichidului care conduce laapariia stratului limit n jurul navei; n acest strat, n care viteza variaz de la valoarea zerola valoarea vitezei navei, se produc eforturi tangeniale de frecare care determini apariiarezistenei de frecare a navei.

to, (4.11)fa care: ^ este coeficientul de frecare, adimensional, al unei plici plane netede avndaceiai lungime L ca i nava, cu suprafaa egali cu aria imersi a navei , situai ntr-un

curent de vitez v; acesta depinde de numrul Reynolds al navei, Re ,v

unde: K^ este coeficient de corecie care ine cont de curbura suprafeei imerse a navei;

r - coeficient de rugozitate care ine cont de starea reali a suprafeei navei.

n exploatare rugozitatea navei crete datorii coroziunii, deteriorrii piturii etc.Depunerile de alge i animale marine duc deasemenea la creterea rezistenei la naintare.Influena rugozitii i depunerilor depinde de foarte muli factori, dintre care cei maiimportani sunt : natura piturii utilizate, gradul de pregtire a suprafeei pentru piturare,marca oelului corpului navei eficacitatea proteciei anticorozive, zona de navigaie, timpulde staionare n porturi, intervalul dintre dou andocri. S-a constatat ci rugozitatea naveicurate crete n primii ani de exploatare, dup care ea rmne practic constani, ca urmare aunui proces de coroziune generalizat, care nu afecteaz rugozitatea suprafeei ci, doargrosimea materialului corpului navei. Depunerile constituie un factor deosebit de importantpentru creterea rezistenei de frecare, influena lor fiind de regul eliminai prin andocirisau curiri subacvatice ale corpului (fig.4.3) .

b. Rezistena de val Rv se produce ca urmare a schimbrii distribuiei de viteze i

presiuni datorii deplasrii navei, ceea ce d natere valurilor de suprafa. Energiaconsumat de nav pentru crearea valurilor se poate considera ca produs de o rezisten


opus de ap naintrii navei, numit rezistena de val.La navele cu poriune cilindric suficient de extins valurile se, formeaz numai la

prova i la pupa, distingjndu-se dou grupe mari de valuri:- grupul valurilor prova;- grupul valurilor pupa.

50

40

30

20

'/p

Pen cb

valurilori suntanumit

8 ani

Big. 4.3. Influena rugozitii i a depunerilor pecaren asupra rezistenei la naintarea navei

Fiecare din aceste grupuri secompun la rndul lor din dou tipuride valuri:

- valuri divergente;- valuri transversale.Forma i mrimea

depind de viteza naveintotdeauna aceleai la ovitez ( fig.4.4)

Valurile divergente se propagdup o direcie nclinat cu 18 - 20fa de direcia de micare a navei;ele se ndeprteaz treptat de nav,micorndu-se i lsnd loculvalurilor transversale.

Valurile transversale apar laviteze mai mari ale navei, crescnd odat cu aceasta.

Rezistena de val este determinat n principal de interferena valurilor transversaleprova -pupa ale navei; n cazul interferenei favorabile - creasta unui val corespunde cu golulceluilalt val - valul rezultant va fi mai mic deci i rezistena de val va fi mai mic. Modul deinterferen a celor dou valuri depinde de lungimea i viteza navei; lungimea navei sestabilete astfel nct la viteza nominal s se asigure interferena favorabil a valurilor,n prezent pentru reducerea rezistenei de val se utilizeaz bulbul, care are un efect directdeterminat de faptul c valurile create de el interfereaz favorabil cu valurile prova create denav i un efect indirect prin nsi schimbarea caracteristicilor valurilor prova create denav.

c. Rezistena turbionar ( deforma) Rt. Ca i rezistena de frecare, rezistena turbionardatoreaz vscozitii fluidului care conduce la variaii de vitez i de presiune n interiorulstratului limit; aceste variaii creaz micri n interiorul stratului limit care dau naterevrtejurilor (turbioanelor). Aceast rezisten apare datorit formelor navei - n special nzona pupa - i ea se manifest n interiorul lichidului, spre deosebire de rezistena de val careapare la suprafaa acestuia; energia cedat de nav pentru crearea turbioanelor poate fi deasemenea considerat ca echivalent cu cea cedat pentr nvingerea unei rezistene lanaintare numit rezisten turbionar sau deforma Rt.

Rezultanta rezistenei de val i de form datorit redistribuirii presiunilor i vitezelor nstratul limit se numete rezisten reziduPentru determinarea acestei rezistene se folosesc formule similare cu cea prezentat anterior:

R, ,p;

R =

Rezistena la naintare a carenei teoretice datorate apei este:

Teoria navei 63

*.=*>+*, =.Py (4-12)dL Rezistena apendicilor R^ . Este determinat de existena proeminenelor n partea

imers a navei( crme, cavaleii arborilor port elice, aripi de ruliu, spada sondei ultrasonetc.)-Rezistena apendicilor nu depete 5-12% din rezistena carenei fr apendici, ea

FIg.4.4. Sistemul de valori ate navd'l - valuri divergente prova; 2- valuritransversale prova; 3 - valuri divergen-te pupa; 4-valuri transversale pupa.

/

determinndu-se de regul prin msurri n bazinele de ncercrin prim aproximaie,

e. Rezistena aerului Rm. Apare att datorit presiunii exercitate de aer asupra prii

emerse a navei ct i apariiei tudsoanelor n curentul de aer pe care l strbate nava. n cazulunui vnt puternic rezistena opus de aer se calculeaz cu formula:

.)*> (4.13)n care:

a este coeficientul de rezisten al aerului, p, - densitatea aerului n Jft/m , S -

proiecia pe plesni cuplului maestru a prii emerse a navei, m2 .v^ - viteza vastului, m/s,determinat dup scara Beaufort (tabelul 4.2).

TabeM /,&Seara Beaufort

Forava-tull

0123456789101112

Stareaatmosferic

CtaAdiere uoarVnt uorVtslabVnt moderatVnt receV$nt puternicVnt tareVnt foarte tareFurtunRatun puternicFurtun violentUragan

Viteza medfe vntuluiNd

0-1\a - 3,33,5-6,4

6,6 - 10,110T1-14,414,6 - 19,019,2-24,124^-29,529,7 - 35,435,6-41,842,0-48,849,0-56,3

56,3

km/h

0-12-6

7-1213-1819-2627-3536-4445-5455-6566-7778-9091-104

104

64

Tabelul 4.2(continuare)

S tarea mriiGradulmrii

012345.6

789

Aspectul mrii

Calm platMrea uor ncreitMarea ncreit. Se vd rare crete albe.Se vd multe creste albe n formare.Se vd creste albe pronunate. Marea agitat.Crete albe din val n vaL Marea agitat.Marea montat. Valurile se rostogolesc. Apa din crestelevalurilor este pulverizat de vntMarea foarte montat.Marea furtunoasTempest

nlimea valurilor,m

00,1-0,250,25-0,750,75 - 1,251,25-2,02,0-3,03,0-6,0

6,0-8,58,5-11,0

11,0

f. Rezistena valurilor mrii R^. Apare datorit valurilor care lovesc nava la navigaiaacesteia pe mare agitat i depinde de poziia navei n raport cu direcia de propagareavalurilor. Determinarea ei este dificil de aceea ea se apreciaz n raport de rezistena careneiteoretice datorit apei:

n realitate componentele rezistenei la naintare nu sunt independente elecondiionndu-se reciproc, determinarea prin calcule a rezistenei la naintare reprezentndnumai o prim aproximaie. Valori mai exacte se obin prin msurri pe modele la bazinelede ncercri.

n cadrul rezistenei totale la naintare componentelesale au o influen diferit funciede tipul navei, deplasamentul su, zona de navigaie, condiiile hidrometeorologice,depunerile de pe corp etc. Pentru navele obinuite ponderea cea mai mare o are rezistena defrecare R^ care poate atinge 50 - 80 % din rezistena total ( n cazul navigaiei n apcalm).

4.3.2. Influena navigaiei n ape limitate asupra rezisteneila naintare

La navigaia n ape cu adncime limitat (canale) rezistena la naintare crete datoritspaiului ngust dintre fundul apei i fundul navei, care conduce la creterea rezistenei defrecare mai ales dac stratul limit ajunge la nivelul fundului apei: fenomenul apare deregul la valori ale raportului H /d (10 - 15), unde H este adncimea canalului, m, iar dpescajul navei. Fenomene similare se produc i atunci cnd canalul are o lime limitat, nplus, apa nemaiavnd seciunea necesar pentru scurgere va fi mpins n fa de nav ceeace conduce la creterea rezistenei de val; de asemenea valurile create de nav sunt reflectaterapid de maluri creiridu-se interferene suplimentare, nefavorabile.

Avnd n vedere cele dou aspecte, raportul Q/ F, unde Q este aria imers a seciunii

Teoria navei ^

maestre, iar F - aria seciunii transversale a canalului navigabil, se poate considera

rezult caracteristica limit superioar B, care la turaia nominal ncarc motorul la putereaPB >Pnom ; evitarea suprancrcrii se realizeaz prin coborrea turaiei motorului pn lavaloarea nl corespunztoare interseciei curbe B cu caracteristica limit a motorului (fig.4.5).

Caracteristicile limit de funcionare ale motorului, prin care se neleg acelecaracteristici n afara crora motorul nu poate funciona timp ndelungat, sunt particulare

FIg. 4 5 Domeniul de funcionareal cuplului motor propulsor pentru

eiid cu pas fix:A - caracteristica limit inferioar a propulsonilui;B - caracteristica limit a propulsonilui; C - caracte-ristica limit superioar de funcionare a motorului;D - caracteristica de regulator (nominal); E - limitainferioar a turaiei stabile (turaia minim);F - caracteristica superioar maxim de funcionarea motorului (M

nom= ct); O - caracteristica de regu-

lator( turaia maxim);H - caracteristica limit infe-rioar de funcionare a motorului ( M ^ = ct);I-caracteristica nominal a propulsorului;M - dome-niul limit de funcionare al motorului; V - domeniulde funcionare al cuplului motor-propulsor.

pentru fiecare motor, fiind indicate de constructorul acestuia.La motoarele nespraalimentate, caracteristica limit superioar este curba M

nom =

const.; la motoarele supraalimentate, curba limit superioar de funcionare este dat,indirect, de limita superioar a temperaturii gazelor de evacuare, astfel nct s fie evitatesuprasolicitrile termice, ea fiind amplasat sub curba Af

nom const., n apropierea acesteia;

inferior, domeniul de funcionare este limitat de curba momentului minim Af ^ const.n ceea ce privete turaia, aceasta este limitat superior de caracteristica nominal de

regulator ( n = nnom

), iar inferior de turaia minim la care motorul funcioneaz stabil ( n =

Domeniul de funcionare al motorului, M,este reprezentat n fig.4.5 haurat la dreapta, iardomeniul de funcionare al cuplului propulsor -motor V este reprezentat prin poriunea dubluhaurat.

Cunoaterea curbelor limit a domeniului defuncionare al motorului i al cuplului propulsor -motor este necesar pentru aprecierea condiiilor defuncionare ale motorului astfel nct acesta s nufie suprancrcat.

In cazul elicilor cu pas reglabil, domeniul defuncionare al cuplului motor- propulsor estereprezentat dublu haurat n fig. 4.6. La elicele cupas reglabil datorit posibilitii de a modificapasul, motorul poate fi exploatat la puterea ituraia nominal indiferent de viteza navei, spre

Fig. 4.6. Domeniul de funcionare alcuplului motor-propulsor pentruelici cu pas reglabil.

Manualul ofterulw mecanic

Teoria navei 67

deosebire de elice cu pas fix la care creterea rezistenei la naintare impune reducereaturaiei motorului pentru funcionarea normal a motorului; n cazul clicilor cu pas reglabil,la suprasarcini provocate de mrirea rezistenei la naintare se poate reduce pasul, astfel nctmotorul s funcioneze la turaia nominal; elicea cu pas reglabil poate acoperi deci undomeniu de funcionare mult mai mare ca elicea cu pas fix, limitat de curba limit a eliceifuncionnd cu pas zero ( H ID 0), curba limit de funcionare la pas maxim (// ID - max)i curbele limit ale motorului ( fg.4,6) Asigirarea unei funcionri optime a cuplului motor- propulsor i a realizrii unor performane superioare de exploatare a navei impuneasigurarea unei rezistene la naintare minime att n proiectare ct i n exploatare, prineliminarea cazurilor care conduc la creterea acesteia, a utilizrii fenomenelorhidrometeorologice favorabile i evitrii celor defavorabile, astfel nct s se asigureconsumuri minime de combustibil.

Bibliografie

[!}. V.Maier

[2]. Gh. Iurascu, .a.

[3]. D. Pascale, Th. Asknit

Mecanica i construcia naveiEditura Tehnic, Bucureti, 1985

Comandantul de curs lung n exploatareanavei maritimeEditura Tehnic, Bucureti, 1974

Construcia i vitalitata.naveiEditura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1977

[4]. Gh.Uzunov, I. Dragomir, ndrumtorul ofierului de navD. Pascale Editura Tehnic, Bucureti, 1983

MATERIALE, MAINI-UNELTE ITEHNOLOGII

5.1. Materiale utilizate n construcia de maini

5.1.1. Materiale metalice

Materialele metalice sunt cele mai folosite n domeniul construciilor de maini,datorit proprietilor deosebite ale acestora. Cele mai importante proprieti ale materialelormetal

63314577 Manualul Ofiterului Mecanic Vol1

Documents

Transcript of 63314577 Manualul Ofiterului Mecanic Vol1