Tehnologia si constructia navei

download Tehnologia si constructia navei

of 19

  • date post

    17-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    56
  • download

    7

Embed Size (px)

description

electromecanici anul 3

Transcript of Tehnologia si constructia navei

Capitolul 1

ndrumar de Proiectare Teoria i Construcia Navei

Alegerea dimensiunilor principale i a coeficienilor de finee.

Verificarea stabilitii iniiale i a deplasamentului

1.1.ALEGEREA DIMENSIUNILOR PRINCIPALE

1.1.1. Stabilirea lungimii navei "L"

Lungimea pe plutirea de plin ncrcare (LCWL) este distana msurat n P.D. ntre punctul de intersecie a CWL cu etrava i etamboul.

Lungimea ntre perpendiculare (Lpp) este distana msurat n P.D. ntre perpendiculara prova i perpendiculara pupa. n cadrul lucrrii se va considera c cele dou lungimi coincid, ele fiind notate n continuare cu L = LCWL = Lpp [m] ( vezi FIGURA 1.1.).

Figura 1.1.

Lungimea L se determin n funcie de DW (indicat n tema de proiect) cu urmtoarele relaii:

1. Cargouri lente (CL):

(1.1)2. Cargouri rapide (C.R.):

(1.2)3. Bulk-carriere (B.K.):

(1.3)4. Tancuri petroliere (T.K.):

(1.4)Observaii :1. Deadweight-ul DW se ia n [tdw], din tema de proiect.

2. Lungimea poate varia n limitele sus-menionate pentru ncadrarea n gama de viteze (criteriul Froude- notat Fn) i pentru verificarea deplasamentului.

3. Se recomand alegerea lungimii navei L [m] valoare ntreag (fr zecimale).

1.1.2. Stabilirea limii navei "B"

n general, se folosete o singur lime a navei i anume cea de la cuplul maestru B.

Limea B este distana msurat la cuplul maestru, pe plutirea de plin ncrcare, ntre punctele de intersecie ale acesteia cu liniile teoretice ale bordajelor (vezi FIGURA 1.1.). Pentru determinarea limii B, se folosesc relaiile:

1. C.L. +C.R.:

(1.5)2. T.K.:

(1.6)3. B.K.:

(1.7)Observaie:1. n formule, lungimea L se ia n metri.

2. Se recomand alegerea limii B [m] valoare ntreag.

1.1.3. Stabilirea pescajului navei "d"

Pescajul d (notat uneori i cu T) este distana de la planul de baz P.B. la plutirea de plin ncrcare C.W.L., msurat la cuplul maestru (vezi FIGURA 1.1.). Pescajul se determin cu relaiile:

1. C.L.+C.R.:

(1.8)2. T.K.:

(1.9) 3. B.K.:

(1.10)Orientativ, raportul B/d trebuie s fie situat n limitele:

1. C.R.+ C.L.:B/d = 2,1 ..2,5

2. T.K.:

B/d = 2,2 ..2,85

3. B.K.:

B/d = 2 .3

Observaii:1. Limea B se ia n metri.

2. Gama de valori este expresia necesitii ajustrii dimensiunilor pentru verificarea deplasamentului i a stabilitii iniiale.

1.1.4. Stabilirea nlimii de construcie "D"

nlimea de construcie D (notat i cu H) - este distana ntre planul de baz P.B. i linia punii n bord, msurat n planul cuplului maestru (vezi FIGURA 1.1.). Relaia de definiie pentru nlimea de construcie este:

D = d + F

[m],unde

(1.11)d este pescajul navei, n metri, calculat la 1.1.3.

F este bordul liber, n metri, care se calculeaz cu urmtoarea relaie empiric:

(1.12)Bordul liber F - este distana, msurat n planul cuplului maestru, de la linia de plutire la intersecia punii cu bordajul sau mai este definit ca diferena dintre nlimea de construcie i pescajul navei. El caracterizeaz rezerva de flotabilitate a navei.

n relaia de mai sus, lungimea se ia n metri iar rezultatul va fi n mm.

Dac nlimea de construcie rezultat din calculul anterior respect inegalitatea , atunci lui i se adaug urmtoarea corecie:

(1.13)n care

(1.14)Deci pentru cazul D > L/15, nlimea de construcie devine: D = d + (F + (F) [m]

nlimea de construcie D este folosit pentru a determina volumul navei i bordul liber, fiind din punct de vedere geometric n strns legtur cu pescajul d. nlimea de construcie reprezint i cea mai ieftin dimensiune a unei nave, privit din punctul de vedere al costului de producie. Aceast dimensiune este legat i de rezistena longitudinal a navei, societile de clasificare impunnd restricii asupra gamei de valori ale raportului L/D (de exemplu Germanischer Lloyd specific gama 10 ( 16).

Observaie: n cazul modificrii pescajului (vezi obs.2 punctul 1.1.3.) bordul liber rmne acelai (dac L = const.).

1.2. ALEGEREA COEFICIENILOR DE FINEECoeficienii de finee reprezint raportul adimensional al unei arii delimitate de o curb nchis sau volumul unui corp i figura geometric regulat sau poliedrul regulat care-l ncadreaz. Coeficienii de finee ai unei nave sunt de dou feluri: de arie i de volum.

1.2.1. Stabilirea coeficientului bloc CB

Coeficientul bloc este un coeficient de finee volumic i este definit ca raportul dintre volumul carenei, notat V sau ( i volumul paralelipipedului cu laturile L, B, d n care se nscrie carena navei.

Relaia de definiie este:

unde (1.15)V = ( volumul carenei, n [m3]

L lungimea navei, n [m]

B limea navei, n [m]

d pescajul navei, n [m]

Coeficientul bloc depinde de tipul navei i de viteza acestuia prin intermediul unui criteriu de similitudine (adimensional) i anume criteriul Froude ce are expresia:

unde

vN viteza navei, n [m/s]

(1.16)

g acceleraia gravitaional, n [m/s2]

L lungimea navei, n [m]

Dac folosim viteza navei n noduri [Nd], vom avea relaiile de transformare:

1 Nd = 1852 m/h = 1 Mm/h = 0,5144 m/s

i

(1.17)unde:vN este viteza navei n [Nd] i L este lungimea n [m].

n faza iniial, coeficientul bloc nu poate fi determinat din relaia de definiie, nefiind cunoscut volumul carenei (. De aceea pentru determinarea coeficientului bloc se folosete Diagrama 1.1. astfel:

Mod de lucru practic pentru determinarea lui :

Se intr n diagram cu lungimea navei L calculat la 1.1.1. (ordonata diagramei) pe orizontal pn n zona haurat corespunztoare tipului de nav din tema de proiect (C.L., C.R., B.K. sau T.K.).

Se alege n zona respectiv un numr Froude (pe curbele parabolice), rezultnd apoi pe vertical viteza navei vN.Observaii:1. La determinarea lui Froude i a vitezei navei vN se poate folosi DIAGRAMA 1.1. i n felul urmtor: Se intr cu lungimea L [m] pe orizontal pn n zona haurat corespunztoare tipului de nav i apoi se alege o vitez a navei vN (se recomand numr ntreg) urmnd ca pe verticala lui vN, la intersecia cu lungimea, s rezulte numrul Froude.

2. Este posibil ca numrul Froude rezultat s nu fie pe una din curbele parabolice trasate. n acest caz se folosete relaia de definiie a numrului Froude prezentat mai nainte.

3. Dac se opteaz pentru prima variant de lucru cu diagrama, rezultatul pentru viteza navei se verific cu relaia:

unde L [m], vN [Nd]

(1.18)ATENIE : Exist poriuni n care zonele proprii diferitelor tipuri de nave se suprapun. Acest lucru exprim asemnarea de forme proprie gamelor de viteze i lungimi n poriunea respectiv, indiferent de tipul de nav.

Cu numrul Froude astfel ales din diagram se calculeaz coeficientul bloc cu relaiile:

1. C.L.:

(1.19)2. B.K. ; T.K.:

(1.20)3. C.R.:

(1.21)Cu coeficientul bloc astfel determinat, volumul carenei va fi:

( = CB(L(B(d

[m3]

(1.22)1.2.2. Stabilirea coeficientului plutirii de plin ncrcare CWP

Coeficientul de plin ncrcare este un coeficient de finee de arie i este definit ca fiind raportul dintre aria suprafeei plutirii i aria dreptunghiului cu laturile L i B, n care se nscrie.

Relaia de definiie este:

unde (1.23)SCWL aria plutirii de plin ncrcare, n [m2]

L lungimea navei, n [m]

B limea navei, n [m]Relaia de calcul, deoarece nu se cunoate SCWL, va fi o relaie experimental funcie de coeficientul bloc ce are urmtoarea form:

unde (1.24)

este calculat la punctul 1.2.1.

Astfel rezult i aria plutirii de plin ncrcare ca fiind:

(1.25)1.2.3. Stabilirea coeficientului prismatic vertical CVP

Coeficientul prismatic vertical CVP este un coeficient de finee volumic ce reprezint raportul dintre volumul carenei ( i volumul cilindrului cu aria bazei SCWL, nlimea d n care se nscrie carena navei.

Relaia de definiie este:

unde (1.26)(=V este volumul carenei, n [m3]

SCWL aria plutirii de plin ncrcare, [m2]

d pescajul navei, n [m]

Ca verificare, valoare lui CVP determinat mai sus trebuie s fie identic cu valoarea obinut din urmtoarea relaie:

unde

- calculat la punctul 1.2.1.(1.27) - calculat la punctul 1.2.2.

Valorile uzuale se ncadreaz n gama: CVP = 0,75 0,97, valorile mai sczute corespunztoare unor CB i CWP sczui (nave rapide). Coeficientul prismatic vertical influeneaz distribuia volumului carenei pe nlime.

1.2.4. Alegerea coeficientului seciunii maestre CM

Coeficientul seciunii maestre CM este un coeficient de finee de arie ce reprezint raportul dintre aria suprafeei imerse ( i aria dreptunghiului cu laturile B, d n care ea se nscrie.

Relaia de definiie este:

unde

(1.28)

aria seciunii imerse la cuplul maestru, n [m2]

B limea navei, n [m]

d pescajul navei, n [m]

ntruct la trasarea planului de forme se vor folosi carenele de referin ale seriei 60, iar ajustarea deplasamentului se va face prin modificarea poriunii cilindrice (CM=const.), se va alege n aceast faz o caren de referin din tabelul 1.1. i anume carena cu CBi cel mai apropiat de CB calculat la punctul 1.2.1 (de preferat CBi ( CB).

Tabelul 1.1

CarenaIIIIIIIVV

CBi0.6(0.650635(0.70.665(0.750.691(0.80.75(0.85

CMi0.9770.9820.9860.9900.994

Observaie: Odat aleas carena de referin, CMi rmne constant indiferent de CB!

Deci CM ( CMi (din tabelul 1.1).

Aria seciunii imerse se obine din relaia de definire a lui CM astfel:

(1.29)1.2.5. Stabilirea coeficientului cilindric (prismatic longitudinal)