CURSUL NR. 4 bis

7/25/2019 CURSUL NR. 4 bis

1/19

TEORIA, CONSTRUCIAI VITALITATEA NAVEI SUPORT DE CURS (TM)

S.L. Dr. Ing. Victor HRENIUC, U.M.C. 2015 1

CURSUL NR. 4

Geometria navei (continuare): Rapoarte ntre dimensiuni;

Coeficieni de finee.

4.1. Rapoarte ntre dimensiuni

Calitile nautice ale navei sunt influenate direct de dimensiunile ca atare ale navei darmai ales de rapoartele ntre acestea (engl. design ratios), alegerea unor anumite valori aleacestora nc din faza de concepie conducnd nemijlocit la obinerea calitilor nautice nponderea dorit. Principalele rapoarte ntre dimensiuni cu influennotabilsunt urmtoarele:

A. Raportul lungime / lime (L/B): caracterizeazprimar viteza capabila navei (prin

intermediul lungimiiL

) precum i manevrabilitatea / stabilitatea de drum. Concomitent, influenede ordin secundar pot fi notificate asupra stabilitii (prin intermediul limiiB) precum i asuprarobusteii longitudinale (de asemenea prin intermediul lungimiiL). Valorile uzuale sunt n gama2,00 14,00, valorile mici (2,00 4,00) caracteriznd nave relativ lente dar foarte manevrabile(remorchere, nave tehnice, ambarcaiuni: Figura 4.1. a) iar valorile medii (5,00 7,00) fiindproprii de regul navelor maritime comerciale rapide ns mai greu manevrabile (stabile pedrum: Figura 4.1. b).

a) Remorcher manevrDAMEN ASD 2810

(valoare mic:L/B= 2,740)

b) PortcontainerEMMA MAERSK

(valoare medie:L/B= 7,089)

Fig. 4.1. RaportL/Bde valori uzuale gamdimensional

Adoptarea unor valori de mrime ridicat (9,00 14,00) ale raportului L / B au dreptconsecin nave avnd proporii exagerate (Figura 4.2.). Astfel, limea relativ mai micafecteaz stabilitatea transversal iar lungimea excesiv conduce la o construcie avnd orobustee longitudinal mai precar (nave flexibile). De regul, astfel de soluii tehnice suntproprii navelor militare rapide i de dimensiuni medii ca de exemplu distrugtoare saucrucitoare (Figura 4.2. a) sau navelor fluviale, unde limitarea pescajului la maximum 2,00 2,50 m(din motive evidente.) sau a limii la maximum 11,00 m(acces n ecluzele europene


2/19



de pe fluviile Dunre sau Rin) conduc la extensia amplpe lungime (Figura 4.2. b) n contextulunui deplasament intde o valoare mai ridicat.

a) Distrugtor tipLUDA cu rachete ghidate

(L/B= 10,310)

b) Pasager fluvialAVALON PANORAMA

(L/B= 12,272)

Fig. 4.2. Raport L / B de valori excesive

B. Raportul lungime / nlime de construcie (L/H): caracterizeazn mod primar idirect robusteea longitudinal a navei iar n mod secundar viteza capabil (prin intermediullungimiiL). Gama valorilor este de 3,00 30,00, valorile mici (3,00 6,00) caracteriznd naveaa zis rigide longitudinal (nave care au rezistena longitudinal asigurat) de genambarcaiuni de diferite destinaii, nave tehnice sau de lucru (Figura 4.3. a). La polul opus,valorile medii (10,00 14,00) caracterizeaz nave maritime avnd o robustee longitudinalsuficient(nave flexibile longitudinal: Figura 4.3. b).

a) Navrigid pescador costier

(valoare mic:L/H= 3,220)

b) Navflexibil navmaritimde larg

(valoare medie:L/H= 14,089)

Fig. 4.3. RaportL/Hde valori uzuale gamdimensional

La fel ca i n cazul precedent, adoptarea unor valori ridicate (peste 20,00) ale raportuluiL / H conduce la construcii avnd proporii geometrice exagerate (Figura 4.4.), navele astfelconcepute fiind caracterizate de o flexibilitate longitudinalaccentuat. Aceast caracteristic,oarecum deranjantpentru o navmaritimde larg, nu pune nsnici o problemn cazul de fadeoarece navele astfel construite sunt destinate navigaiei numai pe ape interioare sau n zone

costiere protejate (estuare, brae de mare sau zone insulare), acvatorii unde hula nu pune n modevident probleme deosebite.


3/19



Fig. 4.4. Raport L / H de valoare excesiv(Cargou fluvio / maritimZIJPSCHE GAT:L/H= 30,136)

C. Raportul lime / pescaj (B / T): caracterizeazn mod primar i direct stabilitateatransversala navei (cuplatantagonist cu duritatea oscilaiilor de ruliu) prin intermediul limii

B iar n mod secundar capacitatea de trecere (gama de adncimi navigabile). De precizat craportul B / T afecteaz direct mrimea componentei stabilitii de form a momentului deredresare transversal, component ntotdeauna pozitiv. Gama valorilor uzuale ale raportuluianalizat este de 2,00 10,00, valorile mici (2,00 3,00) caracteriznd nave maritime custabilitate suficient i ruliu acceptabil (Figura 4.5. a) iar valorile medii (3,00 5,00) suntproprii navelor maritime cu stabilitate necesarmrit (de ex. portcontainere, nave de tip RO-RO: Figura 4.5. b). Aceste nave au drept particularitate cuplurile previzibile de nclinareexterioar de valori relativ ridicate, mai ales din cauza suprafeei velice apreciabile sau acentrului de greutate inerent ridicat, de unde necesitatea asigurrii din concepie a unei stabilitide formde valoare mrit. Concomitent, aceste nave au un ruliu mai dur, chestiune care poatenecesita uneori utilizarea de mijloace speciale de atenuare, aa numitele stabilizatoare de ruliu.

a) Cargou maritim IGOR BELIANSKI(valoare mic:B/ T= 2,09)

b) PortcontainerCMA CGM MARCO POLO(valoare medie:B/ T= 3,30)

Fig. 4.5. RaportB/ Tde valori uzuale gamdimensional

Existnsnave la care este necesaro stabilitate de formmult mai mare. Vorbim aicin primul rnd despre navele de pescaj mic care transportmarfpe punte ca de exemplu gabarefluviale (Figura 4.6. a) sau maritime, nave la care raportulB/ Tpoate avea valori apreciabile(8,00 10,00). n al doilea rnd, putem gsi nave la care necesitile privind stabilitatea suntchiar si mai drastice (macaralele plutitoare de ex.: Figura 4.6. b), n acest caz raportul B / Tatingnd valorile maxime din gama menionat. De remarcat c utilizarea acestei categorii de

nave este limitatstrict la apele interioare sau litorale adpostite, acceleraiile pe hul fiind devaloare intolerabilpentru o exploatare normal.


4/19



a) Gabarfluvial1000tone

(valoare mare:B/ T= 10,00)

b) Macara plutitoare GRANIT

(valoare maximal:B/ T= 11,37)

Fig. 4.6. RaportB/ Tde valori mari / maximale gamdimensional

Este de remarcat de asemenea cazul barjelor fluviale mpinse, nave al cror pescaj estelimitat din motive evidente, construcii (Figura 4.7.) care sunt caracterizate de valori medii / mariale raportuluiB/ T (de ordinul a 4,00 6,00), motivul fiind de aceastdatvaloarea redusapescajului utilizabil.

Fig. 4.7. RaportB/ Tde valoare medie / mare

(barjfluvialmpins:B/ T= 5,111)

D. Raportul lime / nlime de construcie (B/ H): caracterizeazn mod primar idirect flexibilitatea corpului navei n plan transversal iar n mod secundar gradul de habitabilitate(prin intermediul nlimii de construcie H) i stabilitatea (prin intermediul limii B). Gamavalorilor uzuale este de 1,20 7,00, valorile mici (1,20 2,50) fiind caracteristice navelor dehabitabilitate ridicat(volumul interior de sub punte de mrime apreciabil: Figura 4.8.), avndcomplementar o stabilitate transversal suficient i corpul rigid pe direcie transversal(robustee transversalasigurat).


5/19



a) Cabincruiser CRISCRAFT 58

(valoare mic:B/H= 1,27)

b) SAINT JEAN barjfluvialhabitabil

(valoare medie: B/H= 2,79)

Fig. 4.8. RaportB/H de valori uzuale gamdimensional

Valorile mari ale raportului analizat sunt proprii unor nave fluviale sau maritime (gabare,barje, macarale plutitoare etc.), construcii caracterizate de o lime relativ exagerati avnd nconsecino stabilitate n exces precum i o notabilflexibilitate n plan transversal a corpuluinavei (Figura 4.9).

Fig. 4.9. RaportB/Hde valoare mare

(Gabarmaritim:B/H= 5,36)

D. Raportul nlime de construcie / pescaj (H / T): caracterizeazn mod primar idirect bordul liber i rezerva de flotabilitate iar n mod secundar capacitatea de ncrcare(volumul interior etandisponibil). Gama valorilor uzuale este de 1,05 2,50, valorile mici (1,05 1,10) ale raportuluiH/ Tfiind caracteristice navelor avnd o rezervde flotabilitate i un bordliber de valori minimale (uneori chiar la modul excesiv vezi Figura 4.11.), aceste construcii

fiind de regulnave fluviale sau de navigaie costiern zone protejate Figura 4.10.).


6/19



a) lep fluvial mpins NFR 1941

(H/ T= 1,115)

b) Tanc costier de bunkerHAMILTON ENERGY

(H/ T= 1,068)

Fig. 4.10. RaportH/ T de valori minimale

De notat cvalorile minimale ale acestui raport (H/ T 1,05 1,07) conduc la nave cubord liber minimal de valoare excesiv de redus, caracteristiccare uneori poate pune problemenavigaiei la plinncrcare n anumite condiii meteo (Figura 4.11.).

Fig. 4.11. RaportH/ Tde valoare minimalexcesiv(DONA ISOBEL cargou costier)

Valorile medii (1,201,50) ale raportuluiH/ Tcaracterizeaznave comerciale de diferitetipuri, bordul liber i capacitatea de ncrcare fiind ambele de valoare rezonabil(Figura 4.12.).

a) Cargou multifuncional SOLID JADE

(H/ T= 1,34)

b) Navde tipheavy lift BLACK MARLIN

(H/ T= 1,23)

Fig. 4.12. RaportH/ T de valori uzuale


7/19



Pe de altparte, valorile mari (1,80 2,50) ale raportului H / Tcaracterizeaznave cubord liber i rezerv de flotabilitate de valori maximale (uneori chiar excesive vezi Figura4.14.) i avnd de asemenea un volum interior apreciabil. Aceste caracteristici tehnice sunt deregul caracteristice navelor de tip RO-RO (Figura 4.13 a), de tip LNG / LPG cu tancuriprismatice (Figura 4.13 b) sau navelor portcontainer (Figura 4.13 c).

a)PEREGRINE(RO RO:H/ T= 2,45)

b)BU SAMBRA(L.N.G. carrier:H/ T= 2,026)

c)EMMA MAERSK(portcontainer:H/ T= 1,875)

Fig. 4.13. RaportH/ T de valori ridicate

Este de notat faptul c exist tipuri de nave la care raportul H / T poate avea valoriexcesive (mai ales dacse calculeazcu nlimea de construcie la puntea deschisHechivalent ),navele cu pricina fiind caracterizate prin urmare de un bord liber i de un volum interior ambelede valori apreciabile, un exemplu fiind navele de tipP.C.C. (Pure Car Carrier Figura 4.14).

Fig. 4.14. RaportH/ T de valoare excesiv

(P.C.C. MORNING MIDAS:Hechivalent/ T= 3,53)

4.2. Coeficieni de finee

Pe lng influena dimensiunilor asupra comportamentului navei (fie direct, fie prinrapoartele ntre acestea engl. design ratios), o altmare influeneste exercitatde aa numiiicoeficieni de finee. Denumii uneori i grade de plenitudine (engl. fulness ratios), obinereaunor caliti nautice n ponderea doriteste n cel mai nalt grad dependentde valorile alese aleacestora ncdin stadiul de proiect. Din punct de vedere strict numeric, coeficienii de finee sunt


8/19



nite mrimi adimensionale subunitare care exprim valoarea unor rapoarte dintre diferite ariisau volume delimitate de seciuni prin nveliul etan al corpului navei i aria sau respectivvolumul unor corpuri geometrice regulate care le tangenteaz. De menionat faptul c, deicoeficienii de finee se raporteazprin definiie la dimensiunile principale definite anterior (lapescajul Tal plutirii de plinncrcare C.W.L.), acetia pot fi calculai nspentru orice valoarea pescajului T, dependena astfel obinut fiind util n anumite situaii. De asemenea, notaiaalocat a suferit modificri n funcie de perioad sau sistem de referin, notaia cu literegreceti fiind astfel amintitdoar ca fapt istoric.

Prin urmare, putem deosebi doumari categorii de coeficieni de finee i anume:

A. Coeficieni de finee de arie: sunt rapoarte adimensionale subunitare dintre ariiledelimitate de curbe nchise rezultate prin secionarea n diverse moduri a nveliului etan alnavei i poligonul regulat care le tangenteaz (un dreptunghi avnd laturile definite n diferitemoduri).

Dintre coeficienii de finee de arie astfel definii, o influennotabilo exercit:

A1. Coeficientul ariei plutirii de plin ncrcare (CWPsau ): se definete caraportul adimensional dintre aria SCWLa plutirii de plinncrcare i aria dreptunghiuluide laturiLiBcare tangenteazconturul plutirii respective (Figura 4.15.).

Din punct de vedere numeric, relaia de definiie a coeficientului ariei plutirii deplinncrcare (CWPsau ) este urmtoarea:

BL

SC CWLWP

= (4.1.)

unde:SCWL:aria plutirii de plinncrcare [m2],

L:lungimea teoretic [m],B:limea teoretic [m].

Fig. 4.15. Coeficientul ariei plutirii de plinncrcare CWPsau (mod de definire i mrimi implicate)

Coeficientul ariei plutirii de plin ncrcare CWPcaracterizeaz primar i directstabilitatea navei, razele metacentrice transversale fiind dependente direct de acesta. Deasemenea, acest parametru exercito influen secundar(prin intermediul unghiului de


9/19



intrare al plutirii la etravi de ieire al plutirii la etambou) asupra componentei de val arezistenei la naintare a navei i prin urmare asupra puterii de propulsie necesare, oinfluenteriarputnd fi aceea asupra capacitii de ncrcare.

Valorile numerice uzuale se ncadreaz n gama 0,50 0,90, valorile inferioarecaracteriznd nave cu forme fine (arie relativ redusa plutirii) i cu extremiti ascuite(unghi de intrare mic), atribute caracteristice navelor rapide i avnd de asemeneastabilitate suficient (Figura 4.16. a). La polul opus, valorile medii mari sunt tipicepentru nave cu forme pline (arie relativ ridicat a plutirii) i cu extremiti rotunjite,atribute de ast dat caracteristice navelor de transport relativ lente ns de marecapacitate i cu stabilitate foarte bun, uneori chiar excesiv(Figura 4.16. b).

a) Transatlantic S.S. UNITED STATES

(CWPde valoare mic)

b) Bulk carrier BERGE STAHL

(CWPde valoare mare)Fig. 4.16. Coeficientul ariei plutirii de plinncrcare CWP

( gamdimensional)

De notat faptul c, dei coeficientul ariei plutirii de plin ncrcare CWPeste unparametru independent, alegerea valorii sale numerice influeneazputernic configuraiacorpului navei. Astfel, dacla deplasamente relativ reduse vom alege o valoare mare aacestui parametru, carena rezultat va avea fund stelat (n V) sau invers, dac ladeplasamente relativ mari alegem valori mici va rezulta o carencu bordaje preponderentverticale i cu fundul plat. De precizat suplimentar c atributul relativ aplicat

deplasamentului se referde fapt la valoarea numerica coeficientului bloc CB(vezi maideparte la . B.1.).

A2. Coeficientul ariei imerse a cuplei maestre (CM sau ): se definete ca

raportul adimensional dintre aria imers a cuplei maestre i aria dreptunghiului delaturiBi T care tangenteazconturul plutirii respective (Figura 4.17.).

Din punct de vedere numeric, relaia de definiie a coeficientului ariei imerse acuplei maestre (CMsau) este urmtoarea:

TB

CM

=

(4.2.)

unde:

:aria imersa cuplei maestre [m2],


10/19



B:limea teoretic [m],T:pescajul teoretic [m].

Fig. 4.17. Coeficientul ariei imerse a cuplei maestre CMsau(mod de definire i mrimi implicate)

Coeficientul ariei imerse a cuplei maestre CM caracterizeaz primar i directputerea necesarpropulsiei, componenta de profil a rezistenei la naintare a navei fiinddependentdirect de acesta. De asemenea, acest parametru exercito influensecundar(prin intermediul stelrii fundului vezi mai jos) asupra stabilitii navei, razelemetacentrice transversale fiind dependente de unghiul de stelare. Astfel, la parametri

geometrici identici ai plutirii (arie, momente de inerie etc.), soluia fundului stelatconduce la raze metacentrice de valoare superioardatoritreducerii volumului carenein comparaie cu o carennormal(fund orizontal, bordaje preponderent verticale).

Valorile numerice uzuale se ncadreaz n gama 0,50 0,99, valorile inferioarecaracteriznd nave cu carenfin (arie imersrelativ redusa seciunii maestre) i cufund stelat (fund n V), atribute caracteristice navelor rapide navignd de regul nregim de glisare (Figura 4.18.).

a) Fund stelat navglisoare uoar

(gurnemersn staionare: CM= 0,50)

b) Fund glisor de deplasament mediu

(gurnimersn staionare: CM0,55)

Fig. 4.18. Coeficient al ariei imerse a cuplei maestre CMde valori reduse(nave glisoare cu fund stelat)


11/19



Existnave de deplasament la care este nevoie de o stabilitate de form inerentridicat, caracteristic impusde regimul i particularitile de operare ale respectivelornave. Este cazul velierelor de diferite mrimi (Figura 4.19. a), acestea fiind navesupuse constant unui cuplu exterior de nclinare de mrime apreciabil, sau al navelor deoperare offshore, acestea fiind obligate deseori s rmn n operare la larg n ciudacondiiilor meteo uneori peste orice limitpredicionabil(Figura 4.19. b).

a) Fund cu stelare accentuat

(velier oceanic: CM0,65)

b) Fund cu stelare moderat

(navde asistenoffshore: CM0,75)

Fig. 4.19. Coeficient al ariei imerse a cuplei maestre CMde valori medii

(nave de deplasament cu fund stelat)

La extremitatea opus, valorile mari (uneori chiar maximale n cazul pontoanelor,gabarelor sau barjelor fluviale mpinse) caracterizeaz nave cu fund plat i cu bordajepreponderent verticale, forme uzuale ale majoritii navelor de transport comercial ncontextul maximizrii capacitii de ncrcare, stabilitatea acestora fiind de altfel maimult dect suficientn aceste condiii constructive (Figura 4.20.).

a) Carencu seciune imersapreciabil

(CM> 0,95)

b) Carencu seciune imersmaximal

(CM1,00)Fig. 4.20. Coeficient al ariei imerse a cuplei maestre CMde valori mari

(nave de deplasament cu fund plat i bordaje preponderent verticale)


12/19



B. Coeficieni de finee volumici: sunt rapoarte adimensionale subunitare dintrevolumul V al carenei i volumele diverselor corpuri geometrice regulate (paralelipiped saucilindri avnd diferite moduri de generare) care l tangenteaz.

Dintre coeficienii de finee volumici astfel definii, o influennotabilo exercit:

B1. Coeficientul bloc (CB sau

): se definete ca raportul adimensional dintrevolumul V al carenei i volumul paralelipipedului de laturi L, B i Tcare tangenteazvolumul imers respectiv (Figura 4.21.).

Din punct de vedere numeric, relaia de definiie a coeficientului bloc (CBsau )este urmtoarea:

TBLTBL

VCB

=

= (4.3.)

unde:V(sau ):volumul carenei [m3],L:lungimea teoretic [m],B:limea teoretic [m],T:pescajul teoretic [m].

Fig. 4.21. Coeficientul bloc CBsau (mod de definire i mrimi implicate)

Coeficientul bloc CBcaracterizeazprimar i direct viteza vNde deplasare a navei(prin intermediul influenei notabile asupra formei carenei acesteia), dependena de ordinsecundar fiind concretizat de valoarea capacitii de ncrcare prin intermediulvolumului carenei V. De notat faptul c, astfel, coeficientul bloc CBexprimcel mai clargradul de plenitudine al carenei adic mrimea volumului V al carenei n contextulunor valori impuse pentru dimensiunile principaleL,Bi T.

Relaia (4.3.) este relaia de definire a coeficientului bloc CB. n practic, alegereavalorii acestui parametru se face prin intermediul unui criteriu de similitudine i anumecriteriul FroudeFn, definit de relaia:

Lg

vF Nn

= (4.4.)


13/19



unde:vN:viteza navei [m/ s],L:lungimea teoretic [m],g:acceleraia gravitaional: [m/ sec2].

Dacutilizm viteza vNnNd(1Nd= 1852 m/ h= 1Mm/ h= 0,5144 m/ s) iintroducem valoarea numeric a acceleraiei gravitaionale g = 9,81 m / sec2 n relaia(4.4.), vom obine:

L

vF

Nn = 16423,0 (4.5.)

De notat cvaloarea numerica coeficientului bloc CBrezultdin aplicarea unorrelaii de calcul de formliniaravnd variabilaFn, relaii empirice de genul:

nBFBAC = (4.6.)

unde: A i B sunt constante numerice care depind de viteza navei vN prinintermediul gamei valorice a criteriului de similitudineFn.

Valorile numerice uzuale se ncadreaz n gama 0,45 0,99, parcurgereaascendenta gamei valorice exprimnd trecerea treptatde la nave cu forme fine ctrenave cu formepline. Astfel, formelefinesunt caracterizate de plutiri cu intrare concavifund cu stelare mai mult sau mai puin accentuatasociat cu bordaje de evazare mare.Este cazul navelor de deplasament rapide (Fn > 0,30), al velierelor cu chil lestat(Figura 4.22. a) i al remorcherelor sau sprgtoarelor de ghea(Figura 4.22. b).

a) Carencu finee apreciabil

(fund cu stelare concav: CB 0,45)

b) Carencu finee relativ moderat

(fund cu stelare convex: CB 0,65)

Fig. 4.22. Coeficient bloc CBde valori medii - reduse

(nave de deplasament cu fund stelat i bordaje evazate)

La polul opus, navele cu forme pline au ca atribute tipice plutirile cu intrareconvex (chiar semicirculare sau eliptice), fundul fiind plat i asociat cu bordajepreponderent verticale (Figura 4.23 b.). Acesta este cazul majoritii navelor comercialede mare capacitate relativ lente (Fn < 0,20) sau al navelor fluviale nepropulsate,construcii (barje sau lepuri mpinse) caracterizate inerent de viteze reduse de deplasare(Fn< 0,15).

O variantintermediarde mare amplitudine este aceea a navelor de deplasamentde vitezmedie (0,20


14/19



a) Carencu finee moderat: CB 0,75

(plutiri cu inflexiune, gurne de razmare)

b) Carencu finee redus: CB0,85

(plutiri convexe, gurne de razmic)

Fig. 4.23. Coeficient bloc CBde valori medii - ridicate

(nave de deplasament cu fund plat i bordaje preponderent verticale)

B2. Coeficientul prismatic vertical (CVP sau ): se definete ca raportuladimensional dintre volumul V al carenei i volumul cilindrului oarecare avnd dreptcurbgeneratoare conturul plutirii de plin ncrcare C.W.L., generatoarele verticale i

nlimea (distana dintre baze) egal cu pescajul teoretic T, cilindru care tangenteazvolumul imers respectiv (Figura 4.24.).

Din punct de vedere numeric, relaia de definiie a coeficientului prismaticvertical (CVPsau) este urmtoarea:

TSTS

VC

CWLCWL

VP

=

= (4.7.)

unde:V(sau ):volumul carenei [m3],SCWL:aria plutirii C.W.L. de plinncrcare [m

2],T:pescajul teoretic [m].

Fig. 4.24. Coeficientul prismatic vertical CVPsau(mod de definire i mrimi implicate)


15/19



Coeficientul prismatic vertical CVP caracterizeaz primar i direct distribuiavolumului carenei pe nlime (de-a lungul direciei pescajului T) iar secundar valoareacomponentei de profilRPa rezistenei la naintareRTa navei prin intermediul evazrilorde la extremiti, particulariti geometrice care influeneazfineea formelor din zon.

Valorile numerice uzuale se ncadreaz n gama 0,50 0,99, valorile inferioare(0,50 0,55) caracteriznd nave uoare avnd volumul V al carenei centrat ctresuprafa (caren fin cu fundul puternic stelat i bordaje cu evazri accentuate laextremiti Figura 4.25.).

a) Carende deplasament

(replicnavfunerar: CVP 0,55)

b) Carenglisoare

(ambarcaiune de intervenie: CVP0,50)

Fig. 4.25. Coeficient prismatic CVPde valori reduse

(nave cu fund puternic stelat i bordaje evazate)

n continuare, valorile medii / mici (0,60 0,75) ale coeficientului prismaticvertical CVPdefinesc carene avnd un deplasament i o finee ambele de mrime medie /

redus (carene relativ fine cu fund stelat curbiliniu sau cu stelare moderat / mic i cuevazri mult mai puin evidente Figura 4.26.)

a) Carencu stelare curbilinie

(velier oceanic: CVP 0,65)

b) Carencu stelare mic

(crucitor USS MAHAN: CVP0,75)

Fig. 4.26. Coeficient prismatic CVPde valori medii - reduse

(nave cu fund de stelare moderati bordaje evazate)

Urcnd pe scara valoric, valorile medii / mari (0,75 0,85) ale coeficientuluiprismatic vertical CVP definesc carene tipice pentru navele comerciale de deplasamentrelativ ridicat i cu viteze din gama 20 30 Nd, (carene relativ pline cu fund plat i


16/19



bordaje evazate), unele nave fiind caracterizate prin evazri accentuate la extremiti(portcontainerele n particular afind chiar valori excesive ale acestora Figura 4.27.)

a) Carenevazatexcesiv la prova

(EMMA MAERSK: CVP 0,80)

b) Carenevazatexcesiv la pupa

(CMA CGM NABUCCO: CVP0,85)

Fig. 4.27. Coeficient prismatic CVPde valori medii / ridicate

(nave cu fund plat i bordaje evazate)

n fine, valorile ridicate ale coeficientului prismatic vertical CVPdefinesc carenetipice pentru navele comerciale de deplasament mediu - mare i relativ lente ( carenepline cu fund plat i bordaje preponderent verticale Figura 4.28.).

a) Carencu evazri cvasiabsente la prova

(vrachier de pe Marile Lacuri: CVP0,95)

b) Carencu evazri cvasiabsente la pupa

(vrachier de pe Marile Lacuri: CVP0,98)

Fig. 4.28. Coeficient prismatic CVPde valori ridicate

(nave cu fund plat i bordaje verticale)

De notat c valoarea coeficientului prismatic vertical CVP nu poate fi aleasabsolut independent, ntre aceasta i unii dintre coeficienii de finee anterior analizai (CBi CWP) existnd relaia:

WP

BVP

C

CC = (4.8.)

unde:CB:coeficientul bloc analizat la .B.1.CWP: coeficientul ariei plutirii de plinncrcare analizat la .A.1.


17/19



B3. Coeficientul cilindric sau prismatic longitudinal (CPsau ): se definete caraportul adimensional dintre volumul Val carenei i volumul cilindrului oarecare avnddrept curb generatoare conturul seciunii maestre , generatoarele orizontale i

nlimea (distana dintre baze) egalcu lungimea teoreticL, cilindru care tangenteazvolumul imers respectiv (Figura 4.29.).

Din punct de vedere numeric, relaia de definiie a coeficientului cilindric (CPsau) este urmtoarea:

LL

VCP

=

=

(4.9.)

unde: V(sau ):volumul carenei [m3],

:aria imersa cuplei maestre [m2],L:lungimea teoretic [m].

Fig. 4.29. Coeficientul cilindric sau prismatic longitudinal CPsau (mod de definire i mrimi implicate)

Coeficientul cilindric CP caracterizeaz primar i direct distribuia volumuluicarenei pe lungimea navei iar secundar valoarea componentei de val RWa rezistenei la

naintareRTa navei prin intermediul gradului de plenitudine al intrrii plutirii la etrav.Astfel, cu ct fineea plutirii la prova are o valoare mai redus (intrare curbiliniesemicircularsau chiar de formrectangular), potenialul de generare al valului prova(mustile) este mai ridicat i deci efectul este mai nociv.

De notat faptul c, pentru a obine valori ridicate ale acestui parametru geometric(CP> 0,65), este necesarinserarea n zona centrala navei a unei aa numite poriunicilindrice definit de lungimea LC (Figura 4.30.). Aceast zon constructiv estecaracterizat de o seciune transversal de form i mrime ambele constante (practicidentice chiar), extinderea acesteia pe lungime fiind direct proporional cu mrimeacutata coeficientului cilindric CP. Pe de altparte, lungimea LCa poriunii cilindrice

influeneaz major caracterul favorabil / defavorabil al interferenei dintre valurilegenerate de nav la prova i la pupa, chestiune fundamental n ceea ce priveteminimizarea componentei rezistenei de val RW.


18/19



Fig. 4.30. Evidenierea elementelor poriunii cilindrice a corpului navei

(Petrolier S.S. BELLAMYA 545.000tdw)

Valorile numerice uzuale se ncadreaz n gama 0,50 0,99, valorile inferioare(0,50 0,65) caracteriznd nave uoare avnd volumul Val carenei centrat ctre mijlocullungimii adiccarene fine cu extremiti ascuite i avnd poriunea cilindricpractic

absent(Figura 4.31. a) sau de extindere redus/ moderat(Figura 4.31. b).

a) Poriune cilindricpractic absent

(navtipsupply ship: CP0,55)

b) Poriune cilindricde lungime moderat

(portcontainer de linie: CP0,65)

Fig. 4.31. Coeficient cilindric CPde valori medii / reduse

(nave cu poriune cilindricabsentsau de extindere medie / redus)

La captul opus al gamei dimensionale, valorile mari (0,80 0,95) caracterizeaznave de deplasament relativ mare avnd volumul Val carenei etalat constant pe lungimeadic carene pline cu extremiti rotunjite i avnd poriunea cilindric de mrimeapreciabil(Figura 4.31. a), uneori chiar excesiv(Figura 4.31. b).

a) Poriune cilindricde lungime mare

(petrolier tip U.L.C.C: CP0,80)

b) Poriune cilindricde lungime excesiv

(motonavfluvial: CP0,95)

Fig. 4.32. Coeficient cilindric CPde valori mari / foarte mari

(nave cu poriune cilindricde lungime apreciabil, uneori chiar excesiv)


19/19


Asemntor cu situaia ntlnitcu privire la independena valorii coeficientuluiprismatic vertical CVP, nici valoarea coeficientului cilindric CPnu poate fi aleasabsolutindependent, ntre aceasta i unii dintre coeficienii de finee anterior analizai (CB i CM)existnd relaia:

M

B

PC

CC = (4.10.)

unde:CB:coeficientul bloc analizat la .B.1.CM: coeficientul ariei imerse a cuplei maestre analizat la .A.2.

Documents

CURSUL NR. 4 bis