Corso di Geometria della NaveProf.Salvatore Miranda
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Corso di “Geometria Della Nave”a.c. 2004 /2005
Prof. Salvatore Miranda
Dipartimento di Ingegneria NavaleVia Claudio 21
Tel. 081 –7683308 Email: [email protected]
http://www.docenti.unina.ithttp://wpage.unina.it/miranda
Orario Ricevimento StudentiLunedì 12:00 / 16:00Giovedì 14:00 / 18:00
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Libro di Testo Consigliato
Amedeo Morvillo“Appunti di Tecnologia delle Costruzioni Navali”
Capitolo 3: La geometria dello Scafo.
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La nave è un galleggiante progettato e costruito per lo
svolgimento di un determinato servizio
CONCETTI
1. Galleggiante
2. Progetto
3. Costruzione
4. Servizio Tipologia Di Navi
La Nave
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In generale, dicesi Galleggianteun corpo che si trovi parzialmente immerso e
in condizioni di equilibrio sulla superficie libera di un liquido
CONCETTI
1. Corpo
2. Parzialmente immerso
3. Condizioni di equilibrio
4. Superficie libera del liquido
Galleggiante
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In generale, dicesi Galleggianteun corpo che si trovi parzialmente immerso e
in condizioni di equilibrio sulla superficie libera di un liquido
CONCETTI
1. Corpo: La Nave
Galleggiante
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Ponte principale
Superficie esterna
La nave
La Nave ha una parte immersa, detta opera viva o carena, ed una emersa, detta opera
morta.
La parte immersa appartiene ad un involucro stagno limitato superiormente da una
superficie continua detta ponte principale o di bordo libero e lateralmente dalla
superficie esterna della nave.
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La nave
La Nave ha una parte immersa, detta opera viva o carena, ed una emersa, detta
opera morta.
La parte immersa appartiene ad un involucro stagno limitato superiormente da
una superficie continua detta ponte principale o di bordo libero e lateralmente
dalla superficie esterna della nave.
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Galleggiante
La Nave è un Galleggiante in condizioni di equilibrio sulla superficie libera del
mare
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I fluidi che interessano la Nave sono l’aria e l’acqua; di essi è importante conoscere la
densità e il peso specifico
massadensità di un corpovolume
pesopeso specifico di un corpovolume
=
=
I Fluidi
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I fluidi che interessano la Nave sono l’aria e l’acqua; di essi è
importante conoscere la densità e il peso specifico
;
Indicati con :
m : massa; P : peso; V : volume;
ρ : densità w : pesospecifico; g : accelerazione di gravità;
DensitàPeso Specifico
m P g m; gV V V
= = = = ρρ w
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I fluidi che interessano la Nave sono l’aria e l’acqua; di essi è
importante conoscere la densità
Acqua dolce a di 15°C :
Acqua di mare a 15 °C e con salinità del 3.5% :
Aria a quota zero, 760 mm di Hg, a di 15°C :
3 2 4fρ = 999.00kg/m = 101.87kg s /m
3 2 4fρ = 1025.9kg/m = 104.61kg s /m
3 2 4fρ = 1.226kg/m = 0.125kg s /m
Densità
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I fluidi che interessano la Nave sono l’aria e l’acqua; di essi è importante conoscere il peso
specifico
Acqua dolce a di 15°C :
Acqua di mare a 15 °C e con salinità del 3.5% :
Aria a quota zero, 760 mm di Hg, a di 15°C :
3 3w = 9.80kN/m = 1.00t/m
3 3w = 10.06kN/m = 1.026 t/m
3 3fw = 12.02N/m = 1.26 kg /m
Peso Specifico
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Forze AgentiLa Nave è un galleggiante in condizioni di equilibrio sulla
superficie libera del mare
Ipotesi:Le forze agenti sono unicamente
il peso ∆ della nave, detto dislocamento, e la spinta S
esercitata dal liquido
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Condizioni di Equilibrio
∆S
Somma delle forze = 0; Somma dei momenti = 0
Il dislocamento ∆ e la spinta S devono costituire una coppia di braccio nullo
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Condizioni di Equilibrio
∆
S
Somma delle forze = 0; Somma dei momenti = 0
Il dislocamento ∆ e la spinta S devono costituire una coppia di braccio nullo
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Condizioni di Equilibrio
∆S
Per il Principio di Archimede la spinta Sè uguale al peso del volume di liquido occupato dalla carena
w= ∇S
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Condizioni di Equilibrio
∆
S
ww∆
= ∇ = ∆ ∇ =⇒S
Poiché la spinta S e il dislocamento ∆ sono
due forze aventi i moduli e le rette di
azione uguali, ma versi contrari, si ha che il volume della carena dalla nave si ottiene
dividendo il dislocamento per il peso
specifico dell’acqua
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In relazione al servizio, essa deve avere dimensioni, forme e sistemazioni tali da
muoversi a mare secondo percorsi voluti, a conveniente velocità e con la necessaria
sicurezza
CONCETTI
1. Dimensioni, forme, sistemazioni
2. Rotte
3. Velocità
4. Sicurezza
La Nave : Caratteristiche
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La Nave : Qualità
Ne consegue che ciascuna nave ha proprie specifiche caratteristiche e qualità; tutte, comunque, devono avere alcune qualità essenziali, nel senso che da esse non si può prescindere
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Le qualità essenziali di una nave sono:La Nave : Qualità
La Galleggiabilità
La Manovrabilità
La Stabilità
La Tenuta al mare
La velocità
La robustezza strutturale
Qualità nautiche
Navigabilità
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La progettazione navaledeve stabilire :
Progettazione navale
Le dimensioni principali
Le forme
La suddivisione interna
Le sistemazioni degli organi di propulsione e manovra
La distribuzione delle masse e tutto quanto altro necessario per conferire alla nave i necessari requisiti di navigabilità, strettamente connessi al servizio da svolgere.
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Obiettivi del Corso
A tal fine, in questo corso si presenterà lo studio della nave da un punto di geometrico, mediante la definizione di grandezze caratteristiche e metodi di rappresentazione grafica.
La nave sarà considerata un galleggiante libero, vale a dire un corpo rigido, galleggiante in condizioni di equilibrio sulla superficie libera dell’acqua, sotto l'azione di un sistema di forze composto unicamente dal suo peso e dalla spinta esercitata dal liquido.
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Obiettivi del Corso
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Classificazione delle Navi
La navi si possono classificare per:
La modalità di sostentamento
Il tipo di navigazione
Il mezzo di propulsione
Il servizio svolto
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Classificazione delle Navi
(sostentamento)
In base al sostentamento, si hanno:
Navi dislocanti;
Navi veloci (High Sped Craft: HSC);
Unità subacquee;
Unità sommergibili;
Unità semisommergibili.
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Classificazione delle Navi
(navigazione)
In base alla navigazione, si hanno navi :
A navigazione illimitata;
A navigazione costiera;
Navigazione in acque protette;
Navigazione per pescherecci.
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Classificazione delle Navi
(mezzo di propulsione)
In base al mezzo di propulsione, le navi si suddividono in:
Galleggianti;
Natanti;
Piroscafi;
Motonave;
Motoscafo;
Motobarca;
Turbonave;
Veliero;
Motoveliero.
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Classificazione delle Navi
(servizio)
In base al servizio, si hanno:
Navi da trasporto;
Navi speciali;
Navi militari.
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General cargo ship;
Refrigerated cargo ship;
Ro-Ro cargo ship;
Container ship;
Livestock carrier;
Bulk carrier;
Ore carrier;
Combined carrier;
Oil tanker;
FLS tanker;
LPG\LNG carrier;
Chemical tanker;
Tanker;
Passenger ship;
Ro-Ro passengership;
Classificazione delle Navi
(navi da trasporto)
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Classificazione delle Navi
(navi speciali)
Non-propelled ship;
Special service ship;
Fixed platform;
MODU;
Tug;
Dredger;
Fire-fighting ship;
Cable lying ship;
Pleasure vessel ;
Race sailing boat;
Floating units;
Supply vessel.
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Esempio 1: General cargo
LPP = 63.3 m
B = 11 m
T = 3.77 m
V = 10 kn
DWT = 1087 t
Capacità di carico
Container:
32x20’ oppure 11x40 + 8x20’
Superficie totale sui ponti: 1295 m2
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Esempio 2: General cargo
Length o.a. 190.20 m
Length b.p. 181.80 m
Breatdh mld m
Depth to main deck 18.50 m
Design draught 12.00 m
Scantling draught 12.80 m
Service speed 14.2 knots
Deadweight at:
Design draught 43800 t
Scantling draught 48000 t
PropulsionNumber 1 Screw Propeller
Motore MAN B&W
Type 5S60MC
MCR 8900 kW ; rpm 101
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Esempio 3: Bulk carrierLength o.a. 283.00 m
Length b.p. 271.00 m
Breatdh mld 44.90 m
Depth to main deck 25.40 m
Design draught 16.70 m
Scantling draught 17.80 m
Service speed 14.6 knots
Deadweight at:
Design draught 150000 t
Scantling draught 165000 t
Tanks capacities (100%)fuel oil 4450 m3
Diesel oil 370 m3
Lub oil 120 m3
Fresh water 680 m3
Ballast water 80000 m3
PropulsionNumber 1 Screw Propeller
Motore SULZER
Type 6RTA72U MCR 14500 kW ; rpm 90
Cruising range 25000 nm
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Esempio 4: LPGThis vessel is a large and high-speed LPG carrier that is acceptable at most Japanese LPG terminals at full draft condition with about 45,000mt cargo, also equipped with special instruments that enable her to call at high-pressured LPG terminals prevailing in mainland China where import volume of LPG is rapidly expanding in recent years. With this new deployment, “K” LINE’s LPG fleet consists of 3 VLGC (Very Large Gas Carrier), which will provide our customers with a competitive and reliable LPG transport service with maximum safety.
Vessel’s Specifications
LOA 230.00M Deadweight
Tons 49,999M
T
Beam 36.00M Gross Tons 44,673T
Depth 20.70M Net Tons 13,402T Full
Draft 10.787M Tank
Capacity 79,200m
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Esempio 5: LNGLNG tankers are double-hulled ships specially designed and insulated to prevent leakage or rupture in an accident. The LNG is stored in a special containment system within the inner hull where it is kept at atmospheric pressure and -256°F. Three types of cargo containment systems have evolved as modern standards. These are:
· The spherical (Moss) design
· The membrane design
· The structural prismatic design
Most LNG ships use spherical (Moss) tanks, and they are easily identifiable as LNG ships because the top half of the tanks are visible above the deck. The typical LNG carrier can transport about 125,000 -138,000 cubic meters of LNG, 17 which will provide about 2.6 - 2.8 billion standard cubic feet of natural gas. The typical carrier measures some 900 feet in length, about 140 feet in width and 36 feet in water draft, and costs about $160 million. This ship size is similar to that of an aircraft carrier but significantly smaller than that of a Very Large Crude oil Carrier (VLCC). LNG tankers are generally less: CMS polluting than other shipping vessels because they burn natural gas in addition to fuel oil as a fuel source for propulsion.
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Esempio 6: LNG
LOA: 290m. Lpp: -. B: 46m. D: 25,50m. G.T.: 110.000. DWT: 67.300.
2002 Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Yard No. 252.
GALLINA, 2002 (Nombre Original/Original Name).
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Esempio 7: Refrigerated cargo
Ship designed with a multi deckhull which includes an arrangement of refrigerated holdsand ‘tween decks specifically forthe carriage of perishable cargoes. The cargo handing mode is lift on/lift off to and from the holds(and ‘tween decks) by way ofweather deck (and ‘tween deck) hatches
GRT: 30,610 NRT: 14,106 LOA: 183.7m Breadth: 26.8m DWT (Summer): 12,730 Draft (Summer): 8.7m Reefer Holds: 4 Reefer Compartments: 8 Deck Heights: ranging from 1.65 to 2.2 meters in 10 decks (2.2 meters in Reefer Holds on Decks 5 and 6)
Car Carrying Capacity: about 3,317 units of RT43 equivalents (Toyota Corona)
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Esempio 8 : Chemical tankerPurpose: Carriage of crude oil or up to five brands of petroleum products simultaneously without restriction on flash point, including those requiring heating, as well as chemical products.PrincipalparticularsL: Length o. a., m 133.9Breadth molded, m 16.5Depth, m 7.7Draught, m: river 3.7 sea 5.2Deadweight, t: river4060 sea 7200Cruising range, mi 4000Speed, kn11Endurance, day 15Grew/berths 11/16Capacity, m3 total 8100 cargo tanks 7900Design features: Double bottom, double sides,tanks of segregated ballast and slop tanks.Submerged pumps.Power plant Fuel oil: of viscosity 380 cSt at 50°COutput, kW 2190
Electric power plant: Diesel-generator, kW 3x220Emergency diesel-generator, kW 100
Boiler plant: Boiler set, t/h 2x2.5Exhaust-heat boiler, t/h 0.4Distilling plant, t/day 3.0
Shipboard arrangements: Electric/hydraulic steering engine (torque), kNm 185Anchor-mooring winches (drum pull), kN 3x50Bow thruster, kW 200Lifeboat, pers. 1x16Rescue boat, pers. 1x6Inflatable liferafts, pers.: davit launched 1x16 dropping type 1x16 dropping type1x6Hose handling crane, t/m 3/13