Metoda Guldhammer-Harvald

Metoda [31] se bazeaza pe diagramele obtinute in cadrul testelor experimentale pe serii de modele, care prezinta variatia coeficientului rezistentei rezidue pentru nave cu forme standard (forma normala a sectiunilor, pupa moderata de crucisator, raport B/T = 2,5 si pozitie normala a centrului de carena).

Se poate utiliza in faza de proiectare preliminara a navelor obisnuite de deplasament.

Conform acestei metode, rezistenta totala la inaintare a navei se determina cu relatia :

(10.35)

unde CT este coeficientul rezistentei totale la inaintare a navei, care se calculeaza insumand coeficientul rezistentei de frecare a placii plane echivalente CF, coeficientul de corelare de la

model la nava CA, coeficientul total al rezistentei rezidue , coeficientul rezistentei aerului CAA si coeficientul corectiei de rezistenta la manevrabilitate CAS :

. (10.36)

Coeficientul rezistentei de frecare se calculeaza cu formula ITTC-1957 (10.7) si poate fi amplificat cu raportul (S+SAPP)/S, daca se cunoaste aria suprafetei udate a apendicilor.

Coeficientul de corelare model-nava tine cont de rugozitatea carenei reale si include si efectul de scara in trecerea de la model la nava. Se recomanda alegerea coeficientului CA in functie de lungimea navei, in conformitate cu datele prezentate in tabelul 10.3. [26]. Pentru valori intermediare ale lungimii, marimea CA se va stabili prin interpolare.

Lungimea navei CA

50…150 0,00035…0,0004150…210 0,0002210…260 0,0001260…300 0300…350 -0,0001350…400 -0,00025

Tabelul 10.3 Valorile coeficientului CA

Coeficientul rezistentei rezidue, CR, se determina din diagramele specifice metodei Harvald (fig. 1¸9), in functie de valorile numarului Froude, coeficientului prismatic longitudinal CP si raportului LWL/Ñ1/3. Numarul Froude si coeficientul prismatic se calculeaza in functie de lungimea la plutire, LWL.

Coeficientul total al rezistentei rezidue include urmatoarele corectii :

. (10.37)

Corectia este datorata raportului B/T diferit de cel standard si se determina cu expresia :

. (10.38)

Corectia tine cont de pozitia longitudinala a centrului de carena, LCB.

Pozitia standard este definita in diagrama din fig. 10.3, prin intermediul unei functii liniare de numarul Froude. Abscisa centrului de carena este exprimata in procente din lungimea la plutire. Daca abscisa se afla in prova sectiunii maestre, ea este considerata pozitiva.

Daca centrul de carena al navei proiectate se afla in prova centrului de carena standard, atunci corectia coeficientului rezistentei rezidue se determina cu relatia :

(10.39)

in care dLCB este diferenta dintre abscisa centrului de carena al navei proiectate si valoarea standard a abscisei centrului de carena, calculate in procente din lungimea la plutire.

Factorul ¶CR/¶LCB se obtine din diagrama 10.4.

Corectia tine cont de abaterea formelor navei de la forma standard si este prezentata in tabelul nr. 10.4. Corectia este valabila pentru numarul Froude cuprins intre 0,2 si 0,25.

Zona

navei Forma extrema U Forma extrema V

Prova -0,1×10-3 +0,1×10-3

Pupa +0,1×10-3 -0,1×10-3

Tabelul 10.4 Corectia pentru abaterea de la forma standard

În tabelul 10.4 extremitatea prova este considerata fara bulb. Pentru nave cu bulb, daca raportul dintre aria sectiunii transversale a bulbului la perpendiculara prova si aria sectiunii

maestre este mai mare sau egal cu 0,1 se adauga suplimentar si corectiile din tabelul 10.5. Daca raportul de mai sus este mai mic decat 0,1 (bulb moderat) atunci corectiile care se adauga

se considera proportionale cu marimea bulbului. Corectiile depind de numarul Froude si de coeficientul prismatic longitudinal.

Fn

CP

0,15 0,18 0,21 0,24 0,27 0,30 0,33 0,36

0,5 +0,2×10-

30 -

0,2×10-

3

-0,4×10-

3

-0,4×10-

3

-0,4×10-

3

0,6 +0,2×10-

30 -

0,2×10-

3

-0,3×10-

3

-0,3×10-

3

0,7 +0,2×10-

30 -

0,2×10--0,3×10-

-0,3×10-

3 3 3

0,8 +0,1×10-

30 -0,2×10-

3

Tabelul 10.5 Corectii suplimentare pentru nave cu bulb,

in conditii de plina incarcare

Corectia se aplica doar navelor prevazute cu linii de arbori protejate cu pantaloni, sau sustinute de cavaleti :

        la navele cu forme pline prevazute cu pantaloni

; (10.40)

        la navele cu forme fine si linii de axe cu cavaleti

. (10.41)

Pentru coeficientul rezistentei aerului se adopta valoarea :

, (10.42)

iar coeficientul corectiei de rezistenta la manevrabilitate este

. (10.43)

Rezistenta totala la inaintare a navei, calculata cu relatia (10.35), se refera la conditii ideale privind valurile si vantul, adancimea apei si rugozitatea corpului (conditii de probe de mare).

În conditii de serviciu (carena cu depuneri, mare agitata) rezistenta totala la inaintare a navei se va mari in functie de zona de navigatie, cu urmatoarele procente :

-        Atlanticul de Nord, zona estica, 15-20% (vara si iarna) ;

-        Atlanticul de Nord, zona vestica, 20-30% (vara si iarna) ;

-        Pacific, 15-30 % ;

-        Atlanticul de Sud si Australia, 12-18% ;

-        rute in estul Asiei, 15-20%.

Valoarea medie, utilizata in mod obisnuit, este de 15% din rezistenta totala la inaintare obtinuta pentru conditii ideale.

Pentru formele normale ale navelor comerciale, suprafata udata a corpului fara apendici se determina preliminar, cu relatia :

(10.44)

in care coeficientul bloc, CB, se calculeaza pe baza lungimii intre perpendicularele planului de forme