TEHNOLOGII DE OPTIMIZARE A SISTEMELOR ȘI ECHIPAMENTELOR NAVALE

7/25/2019 TEHNOLOGII DE OPTIMIZARE A SISTEMELOR ȘI ECHIPAMENTELOR NAVALE

http://slidepdf.com/reader/full/tehnologii-de-optimizare-a-sistemelor-i-echipamentelor-navale 1/15

UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTAN AȚ FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ, INDUSTRIALĂ I MARITIMĂ Ș

INGINERIA I MANAGEMENTUL SISTEMELOR I ECHIPAMENTELOR NAVALE Ș Ș

PROIECT

TEHNOLOGII DE OPTIMIZARE A SISTEMELOR I ECHIPAMENTELOR NAVALEȘ

CONSTAN AȚ

2016



TEMĂ: ,,COMPORTAMENTUL HIDRODINAMIC ALE NAVEI PREVĂZUTE CU BULB DE TIP CARGO

DE 9200 TDW”

Pro!"or #oor$o%&'or ()(Dr(*%+( A)!&%$r- PINTILIE Ș

M&"'!r&%$ L&-r!% *- ROADEVIN ț

Co./or'&.!%'-) *$ro$*%&.*# &)! %&1!* /r!13-'! #-

4-)4 $! '*/ C&r+o $! 9200 '$5

Cap I. Considera ii teoretice privind deterinareaț re!isten ei "a #naintareț

Calită ile de mar ale unei nave sunt acele calită i care asigură acesteiaț ș ț

posibilitatea de a se deplasa cu viteze cât mai mari la consumuri cât mai miciAcestea sunt in!luen ate "n mod direct i preponderent deț ș rezisten a laț

"naintare a navei#ezisten a la "naintare reprezintă proiec ia pe a$a longitudinală a !or elor ț ț ț

%idrodinamice i aerodinamice ce ac ionează asupra navei când aceasta seș ț

deplasează cu o anumită viteza impusă#ezisten a la "naintare depinde de mai mul i !actori&ț ț

• 'ormele corpului navei(• )iteza navei care la rândul său in!luen ează&ț

o regimul de curgere "n *urul carenei +curgerea poate

!i laminară turbulentă sau mi$tă,-

2



o pesca*ul mediu i pozi ia longitudinală a navei(ș ț

• Situa ia de "ncărcare(ț

• 'actorii e$terni(• Caracteristicile scenariului navigabil +rezisten a la "naintare cre te dacăț ș

adâncimea !undului scade,(• Supra!a a udată a carenei +gradul de coroziune- de rugozitate- depuneri deț

alge i vie uitoare marine,ș ț

Având "n vedere cele men ionate mai "nainte- se poate spune că- rezisten a laț ț

"naintare este !ormată din mai multe componente- determinate de cauze diverse iș

care interac ionează "ntre ele "ntr.un mod complicatț

/n studiul teoretico.e$perimental al rezisten ei la "naintare- se !ac ipotezele&ț

Se negli*ează parado$ul lui de uat considerând valabil principiul

reversibilită ii mi cării /n acest sens vom presupune că nava stă si !luidul seț ș

deplasează in sens contrar cu viteza( )om studia rezisten a la "naintare prin componentele sale- negli*ândț

interac iunea dintre acesteaț

Sistemul de coordonate utilizat "n studiul rezisten ei la "naintare este următorul&ț

Originea "n centrul - de greutate al navei( A$a $- cu sensul pozitiv spre prova( A$a - cu sensul pozitiv spre bordul tribord(

3



T

A$a z- cu sensul pozitiv spre puntea navei

#ezultanta !or elor %idro si aerodinamice- care ac ionează asupra navei- esteț ț

aplicată "n centrul de presiune al corpului i !ormează cu direc ia de deplasare unș ț

ung%i oarecare#ezisten a totală la "naintare- # ț T- este dată de componenta după a$a $- a

rezultantei !or elor %idro i aerodinamice e$ercitate asupra corpului navei- laț ș

deplasarea acestuia cu o anumită vitezăOb inerea unor calită i de mar superioare presupune- "n mod deosebit-ț ț ș

proiectarea !ormelor %idrodinamice ale carenei ast!el "ncât- "n condi iile deț

e$ploatare impuse- să rezulte o rezisten ă la "naintare minimăț

'or ele care ac ionează asupra navei "n mi care suntț ț ș

T 3 'or a de trac iune (ț ț

$p . 'or a de presiune+ ar%imedică, (ț

$% 3 'or a de greutate (ț

$&d 3 'or a %idrodinamică(ț

$a . 'or a aerodinamică (ț$i . 'or a de iner ie 3a masei navei i a masei de apă aderente antrenată "n mi careț ț ș ș

odată cu navaComponentele rezisten ei la "naintare principale sunt &ț

1 #ezisten a de !recareț R $

4

Fi

G

Fa

Fhd

Fg

F



#eprezintă o !rac iune din rezisten a la "naintare principală i este de!inităț ț ș

de componenta după a$a $ a rezultantei !or elor de !recare e$ercitate de apă peț

supra!a a udată a careneiț

4acă intr.un curent de lic%id real se depalsează o navă atunci in *urulcorpului acesteia apar 5 zone distincte&

ona 7 3 zona lic%idului neperturbat (ona 77 3 zona stratului limită 3 "n această zănă viteza particulelor de !luidvariază de la 0 "n imediata vecinătate a supra!e ei udate a corpului i +089 3ț ș

088,) pe grani a stratului limită(ț

ona 777 . zona dârei de vârte*

R F =c F∙ ∙ ρ∙ v

2

2∙S

2 #ezisten a de presiuneț R p #eprezintă o !rac iune din rezisten a la "naintare principală i este de!inităț ț ș

de componenta după a$a $ a rezultantelor !or elor %idrodinamice ale presiuniiț

suplimentare e$ercitate de apă pe supra!a a udată a careneiț

R p=c p ∙ ∙ ρ∙ v

2

2∙ S

4istribu ia presiunii %idorstatice dealungul carenei este responsabila de alteț

doua !enomene &

1 Apari ia sistemului de valuri proprii create de navă (ț2 4esprinderea stratului limită pe supra!a a corpului navei i apari ia dârei deț ș ț

varte*uri "n zona pupa(/n consecin ă putem spune ca rezisten a de presiune are la rândul său douaț ț

componente& R p= RW + R pv

a R pv 3 rezisten a de presiune datorată vâscozită ii(ț ț

5

vI

I

I I

III



b R ' 3 rezisten a de valț

)alurile sunt mi cări oscilatorii produse de o perturba ie oarecare "ntr.unș ț

!luid cu o supra!a ă liberă Cauzele principale&ț

. :i cările seismice ale !undului (ș

. ;rup ii vulcanice (ț

. Ac iunea v"ntului (ț

. Atrac ia lunii i soarelui (ț ș

. :i carea navelor prin apă (ș

/n concluzie - la deplasarea navei prin apă calmă- se generează două grupe devaluri &

. rupa valurilor de prova + valuri transversale prova i valuri divergenteș

prova, (. rupa valurilor de pupa + valuri transversale de pupa si valuri divergente

de pupa,(

'enomenul rezultat din "ntâlnirea dintre valurile transversale de prova i pupa- "nș

urma căruia rezultă un val cu caracteristici noi se nume teș *%'!r!r!% ț .

Acest !enomen in!uen ează direct asupra rezisten ei de val #ezultatulț ț

inter!eren ei valurilor transversale depinde de lungimea lor )iteza navei la care seț

asigură o inter!eren ă !avorabilă a valului din prova cu cel din pupa se nume teț ș

1*'!3 o/'*.. A adar pentru a avea o viteză de val minimă e necesar stabilireaș

unei viteze optime de e$ploatare a navei4acă viteza de e$ploatare e navei e impusă- atunci inter!eren aț

!avorabilă se ob ine prin stabilirea unei valori potrivite pentru lungimea navei laț

plutire

Cap. II. Mode"area corp("(i etans a" navei car%o )*++ td'

6

v. v. tv.pp.

v.

v.



'lotabilitatea si stabilitatea unei nave sunt calită i nautice esen iale determinate deț ț

!ormele si dimensiunile navei- de situa ia de "ncărcare- situa ia compartimentelor+intacte sauț ț

inundate,- condi iile %idro.meteorologice- etc 4intre programele specializate utilizate "nț

industria navală am !olosit pac%etul de programe Autos%ip disponibil in <aboratorul numeric deTeoria i Construc ia Navei Acesta este alcătuit din mai multe programe specializate pentruș ț

realizarea geometriei corpului si a compartimenta*ului +Autos%ip si :odelma=er,- studiulcalită ilor nautice statice +Auto%dro,- studiul calită ilor de mar 3 rezisten a la "naintare- putereaț ț ș ț

de propulsie- propulsorul +Autopo>er,- realizarea e antiona*ului +Autostructure,ș

?tilitatea programelor de generare este una aparte- deoarece permit constructorului săintroducă sau să sc%imbe anumite valori- "n !unc ie de tipul de navă dorit sau de tipul de designț

e$terior pe care dore te să "l adopte Aceste programe permit vizualizarea navei simultan "n celeș

5 planuri- ceea ce permite o mai bună @supraveg%ere i observare a tuturor parametrilor care seș

modi!ică odata cu introducerea de valori

Cu programul :odelma=er am generat supra!a a teoretică a corpului navei cargou deț8200 td>- după care am realizat compartimenta*ul acesteia+'ig1- 'ig2- 'ig5- 'igB,

Supra!a a teoretică a corpului navei s.a modelat avand la dispozi ie planul de !ormeț ț

or iunea din corpul navei cuprinsă "ntre cuplele 0 si 20 a !ost creată ca o singură parte cuț

numele &(""- modeland toate cele 21 de cuple teoretice pe baza semilă imilor e$trase din planulț

de !orme entru realizarea !ormelor aviate pentru cuplele teoretice- am introdus punctesuplimentare pe care le.am repozi ionat corespunzător ?lterior s.au creat alte 2 par iț ț

distincte+ prova si pupa, care apoi s.au unit cu &("" prin op iuneaț ,oin to Corpul navei ast!elcreat- este un obiect de tip disp"acer

4upă realizarea !ormelor corpului- pe baza sc%emei de dispunere a tancurilor ișmagaziilor de mar!ă s.au creat magaziile de mar!ă- tancurile de dublu !und +combustibil- balast-ulei- apă- etc,- tancuri de scurgeri- !orepic=.ul si a!terpic=.ul Toate aceste obiecte s.au creat caobiecte tip -o- ale cărei pozi ii pe lungime- "nal ime i lă ime a navei s.au stabilit "n raport cuț ț ș ț

originea sistemului de re!erin ă considerată la intersec ia dintre linia c%ilei- planul diametral iț ț ș

planul transversal al cuplului maestru entru aceasta s.a utilizat din meniul edit/ comanda 0it to-care realizează intersec ia dintre un compartiment interior tipț -o i corpul navei- realizandu.seș

"n acest mod o(t-oard1(" compartimentului

7



'ig 1 )ederea 54 a corpului avand compartimenta*ul realizatD1E

'ig 2 Nava compartimentată . vedere transversalăD1E

8



'ig5 Nava compartimentată . vedere longitudinalăD1E

'igB Nava compartimentată . vedere orizontalăD1E

4upă generarea corpului navei- precum i a compartimenta*ului- am e$portat modelul "nș

programul Auto%dro +'ig1- 'ig2, ?neori această e$portare poate !i di!icilă din cauza !aptuluică este un alt program- di!erit de cel "n care s.a !ăcut studiul !ormelor navei i este posibil săș

"ntampinăm erori- cum ar !i& ;roare datorată cuplelor- dacă acestea nu sunt "nc%ise(

9



;roare datorată introducerii "n ordine invers trigonometrică a punctelor de

generare pentru o cuplă teoretică F arie negativă(

;roare datorată tipului de obiect selectat necorespunzator& {a.displacerb.container

c. sail

4upă e$portarea programului "n Auto%dro am realizat "ncarcărea +cargoplanul, navei-simuland diverse situa ii de "ncărcare impuse de registrele de clasi!ica ie&ț ț

1 100G mar!ă i 100G rezerve +nava gata pentru mar ,(ș ș

2 100G mar!ă !ără rezerve +nava a*unge la locul de destina ie,(ț

5 'ară mar!ă i 100G rezerve(ș

B 'ară mar!ă i !ără rezerve(ș

'ig1 ;cranul progarmului Auto%dro cu tabelul compartimentelor- date %idrostatice- pesca*elela e$tremită i si borduriț D1E

4upă alegerea unei situa ii trebuie completat tabelul cu compartimente /n @Tan= ț

contents avem coloana @'ill unde trebuie completat procentual precum i coloana @Spgr undeș

trebuie introdusă greutatea speci!ică "n tH m3

7ntroducem datele pentru <ig%t S%ip- i anume deplasamentul navei goale- precum iș ș

pozi ia centrului de greutate +<C- TC- )C,ț

4upă ce am completat aceste 2 coloane- avem c%iar i o vedere a tancului respectiv sau aș

compartimentului ales

10



'ig2 )ederea 54 a navei in Auto%dro după "ncărcarea compartimentelor D1E

entru a determina rezistenIa la "naintare am !olosit setul de programeA2TOSHIP 7nitial am creat !orma teoretică a mineralierului "nMODELMA3ER pe care am introdus.o "n programul A2TOPO4ER

specializat "n determinarea rezistenIei la "naintare Ji a puterii de propulsie optime /n !unc ie de anumi i parametri ai navei + principalele dimensiuni- coe!icien iț ț ț

de !ine e- numarul 'roude,- programul con ine mai multe metode de determinare aț ț

rezisten ei la "naintare pentru patru mari categorii de nave&ț

1 Nave de deplasament 3 K metode (1 Nave de semideplasament . 1 metodă (1 Nave cu !orme !ine . 2 metode(1 Nave catamaran . 1 metoda + fastcat , (

/n acest program am "ntrodus datele unei %&1! #&r+o de 8200 td> principalele dimensiuni ale acesteia sunt&

. <ungime ma$imă +<ma$ , & 5055B9 m

. <ă ime ma$imă +ț ma$, & B6000 m

. /năl imea de construc ie +4, & 2BB00 mț ț

. esca* de proiect +d, & 1L000 m#apoarte "ntre principalele dimensiuni&

. <ma$Hma$M698(

. <ma$H4 M2BB00(

. 4Hd M159 (4atorită caracteristicilor navei cargo- metoda ce poate !i utilizată esteO<<T#O

11



<imitele de aplicabilitate ale acestei metode sunt &. 'r 1 (. Cp +coe!icinet de !ine e prismatic,ț & 099 P 0K9 (. <H & 58 P 1B8 (. Hd & 21 P B (

1 #ezisten a la "naintare atunci cand variază aria sec iunii transversale aț ț

bulbului la perpendiculara prova

A 1A

A b Dm

2

E 50 90 629 L0 b DmE 9 9 9 9

# T DQNE 1592K6 1595BK 159B1L 159B6L

;n D=>E 100812B 100862B 101015K 101090K

A b Dm2E M aria sec iunii transversale la perpendiculara prova(ț

b DmE M cota centrului geometric al bulbului( # T DQNE M rezisten a la "naintare(ț

; DQRE M puterea de remorcare(

12

A

Ab

A



2 #ezisten a la "naintare atunci cand variază cota centrului geometric alț

bulbului

A b Dm2E 629 629 629 629 629

b DmE 5 B 9 6 L

# T DQNE 159BK6 159B-95 159B1L 1595LK 1595BB

;n D=>E 101069 1010B09 101015K 1008KBK 1008981

13

z

G Zb

y



5 #ezisten a la "naintare atunci cand variază pesca*ul naveiț

;SCA+d,DmE

1K 16 1B 12 10

# T DQNE 126L09 120BB2 1151K5 1069LK 11BKB1

;DQRE 8B91-BK K8KB2L KBB2K5 L89011 K96691

14

w L

d



ibliogra!ie5. A(tos&ip S6stes Corporation/ “Autoship Hull Design & Surface Modeling” ,200L

15

Date post:	25-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	bocaistefan
View:	221 times
Download:	0 times

TEHNOLOGII DE OPTIMIZARE A SISTEMELOR ȘI ECHIPAMENTELOR NAVALE

Documents