Hfn Curs Examen

8/19/2019 Hfn Curs Examen

1/8

Planul de forme-este reprezentarea grafică prin secţiuni longitudinale,transversale şi orizontale a suprafeţei teoretice a corpului navei.Planul de forme cuprinde trei proiecţii:

Longitudinalul planului de forme – format din curbele definitedeintersecţia suprafeţei teoretice a corpului navei cu planurile

paralelecu PD. Curbele astfel obţinute se numesc longitudinale şi senoteazăde la PD spre borduri cu: , ,

Transversalul planului de forme – format din curbele definitedeintersecţia suprafeţei teoretice a corpului navei cu planuri paralelecu planul cuplului maestru. Curbele astfel obţinute se numesc cupleteoretice şi se notează de la pupa spre prova cu: !, ", #, $, #!.

Orizontalul planului de forme – format din curbele definite deintersecţia suprafeţei teoretice a corpului navei cu planurile paralelecu P%. Curbele astfel obţinute se numesc linii de apa sau plutiri şisenotează de la P% cu: !, ", #, $, "!.

Caroia&ul planului de forme

'iecare familie de curbe este raportată la un caroia&.- Caroia&ul longitudinalului planului de forme este definit de proiecţiile plutirilor şicuplelor teoretice pe PD- Caroia&ul transversalului planului de forme este definit de proiecţiile plutirilor şilongitudinalelor pe PC(- Caroia&ul orizontalului planului de forme este definit de proiecţiile longitudinalelor şicuplelor teoretice pe P%- Caroia&ele celor trei proiecţii definite mai )nainte formează

)mpreună caroia&ul planului de forme.

*enerarea planului de forme:

Dimensiunile principale ale navei:

2-Raportul intre dimensiunile navei:

Raportul dintre lungime si lăţime (L/B- evidenţiază alungirea relativă a carenei, av+nd valori uzuale )ntre

şi "!- valorile mici cuprinse )ntre şi sunt specifice navelor te nice,cu viteză relativ micăşi cu posibilităţi bune de manevră /drăgi, remorc ere, şalande0

- valorile medii cuprinse )ntre şi 1 se regăsesc la navelecomerciale maritime, cu vitezămedie- valorile cuprinse )ntre 2 şi 3 sunt specifice navelor de pasageri,navelor de transportrapide şi navelor militare grele- valorile mari cuprinse )ntre 3 şi "! se regăsesc la navele militareuşoare şi rapide.Raportul dintre lăţime si pes!a" (B/T- are valori uzuale cuprinse )ntre ",1 şi - cu c+t valoarea raportului creşte, nava are o stabilitatetransversală mai bună, dar si orezistenţă la )naintare mai mareRaportul L/ 4 #/$- evidenţiază distribuţia volumui carenei pe lungimea navei- are valori uzuale cuprinse )ntre şi 1,5- cu c+t raportul creşte, cu at+t nava are forme mai fine şi)nt+mpină o rezistenţă la)naintare mai scăzută

Coeficienti de finete:

%oefi!ientul ariei plutirii %& ( C

w=

Aw

LB ¿

- variază )n funcţie de tipul şi formele navei, av+nd valori uzualecuprinse )ntre !.2 /nave militare0 şi !.3 /tancuri foarte mari0

%oefi!ientul ariei se!ţiunii maestre %' ( C

M =

A M

BT ¿

- 4alorile tipice )ntre !.25 /distrugătoare0 şi !.35 /tancuri foartemari0

%oefi!ientul lo! %B ( C

B=

∇

LBT

- are valori cuprinse )ntre !,61 /nave rapide, cu forme fine0 şi !,15/tancuri, petroliere mari0, iar in cazul pontoanelor poate a&unge pana la !.35

%oefi!ientul prismati! longitudinal %P (C

P=

∇

A M

L ¿

- coeficientul furnizează o imagine asupra distribuţiei volumuluinavei pe lungime şi are valori curente cuprinse )ntre !,55 şi !,15- valorile ma7ime indică e7istenţa unor zone cilindrice prelungite

6-Definirea formelor navei:

n condiţiile )n care se cunosc dimensiunile principale / L,B,T,CB 0,aparent ar răm+nerelativ puţină libertate )n definirea liniilor planului de forme.Cu toate acestea, printr-o distribuire convenabila a deplasamentului pe lungimea navei/i.e. forma curbei ariilor secţiunilor transversale0 şi prin alegereacorespunzătoare a


2/8

coeficientului secţiunii maestre răm+ne totuşi o doza mare delibertate )n profilareae7tremităţilor.8rasarea planului de forme presupune, prin urmare, acordarea uneiatenţii deosebite pentru:- 9C% şi 9C',- 4C%,

- 9ungimea zonei cilindrice,- 9ungimea zonei prova pupa,- Distribuţia deplasamentului pe lungimea navei, forma curbeisecţiunilor transversale,forma umerilor idrodinamici,- 'orma secţiunilor transversale şi a liniilor de apa,- 4aloarea coeficientului secţiunii maestre si forma secţiuniimaestre,- 'ormele prova şi pupa.

)istri utia deplasamentului:

Distribuţia deplasamentului pe direcţie longitudinală estee7primată prinintermediul curbei ariilor secţiunilor transversale imerse /;fectul lungimii zonei cilindrice asupra construcţiei şi e7ploatăriirezistenţei la)naintare:- dpdv te nologic este evident avanta&os construcţia unei nave cu9p semnificativ=- >7ploatarea spaţiului este optimală.?ecomandări:- ca tendinţă - 9p creşte pe măsură ce 'n scade=- )n general, se recomandă considerarea unei zone cilindricee7tinse pentru 'n !.# =

.%-lungimea de intrare Le si de iesire Lr

- 9> şi 9? determină poziţia apro7imativă a umărului prova,respectiv pupa=

nfluenţa 9> şi 9? asupra rezistenţei la )naintare:- principiul pe baza căruia se alege 9> este minimizarea sistemuluide valuri

transversale generate de prova navei /Eelvin boF Fave0 prinobţinerea uneiinterferenţe favorabile cu valul generat de umărul prova=

L E

L =

λW

L = 2 π F

n

2

- )n aceeaşi manieră sistemul de valuri generat de umărul provatrebuie atenuat prinobţinerea unei interferenţe favorabile cu valul umărului pupa=


3/8

( L E + L P L )= λW L = 2 π F n 2- datorită relaţiei dintre lungimea de val şi nr. 'n interferenţa nu poate fi vizatădec+t o singură viteză- evitarea separării curgerii )n zona umărului pupa.

'orma liniilr de apa:

- puţinmai mari dec+tcele recomandate de Pophanken- )n ultimii ani navele cu forme prova parabolice /tancuri,vrac iere0 – i> se apropiede 3! grade

Pentru nave fără bulb – ung iul de intrare pentru liniile de apă desub DG9 descreşte – ung iul de intrare pentru liniile de apă de deasupra DG9 creşte progresivPentru nave cu bulb – sunt caracterizate de i> mic la DG9 – i> creşte progresiv la plutirile de sub şi de deasupra DG9Pentru navele de linie şi )n special pentru petroliere forma plutirilor de sub DG9 esteaproape la fel de importantă ca şi cea a DG9.

orma la prova a liniei de apă de plină 0n!ăr!are1 %&L- ?aza de curbura a liniei de plina incarcare la intrarea in PDtrebuie sa fie cat maimica. 'orma ei depinde de soluţia constructivă a corpului

- @tilizarea profilelor circulare pline la etrava permite obtinereaunor raze minimesituaţie in care raza minima este de circa 6- ori mai mare decatgrosimea tablelor.

- Pentru a evita separarea curgerii şi apariţia structurilor vorticale)n pupa navei, %acIer recomandă ca ung iul de ieşire să nu depăşească #!J.

%entrul ariei plutirii (%

nfluenţa CG9 asupra stabilităţii - Creşterea CF conduce la)mbunătăţireastabilităţii de formă datorită creşterii momentului de inerţietransversal

- orma se!tiunilor transversal:

;ecţiunile transversale prin corpul navei furnizează caracteristicileesenţiale ale formelor navei8ipuri de secţiuni transversale:a. @ b. 4c. ?ectangular /secţiunea cuplului maestru0d. Circularee. Kard-c inef. Cu bulb

'orma secţiunii la cuplu maestru – depinde ce C(, raza de gurnă

şi LdeadriseMa. ;ecţiune transversală tipică cu borduri verticale b. ;ecţiune evazată sub DG9 – )mbunătăţeşte stabilitatea la pesca&e mici – se aplica la pasagere transatlantice vec i. Nferea posibilitatea unor )ntăriturisuplimentare )ncazul navelor de război vec ic. ;ecţiune 4 evazată deasupra DG9 – ferrie, spărgătoare deg eaţăd. 4 sub DG9 şi verticală deasupra DG9 – portcontaineremoderne.


4/8

e. 8umble- ome – nave de line vec i şi pasagere, reducereagreutăţii şi controlulasupra z*f. Cu flotoare suplimentare )n dreptul DG9 pentru a )mbunătăţistabilitatea – sefoloseşte )n cazul conversiilor sau in cazul navelor vec i de război.

'orma sectiunilor transversal la prova si pupa

Relaţia dintre forma se!ţiunii maestre 3i formele prova/pupa:- dacă secţiunile )n zona cuplului maestru sunt pline atuncisecţiunile prova pupa potfi @ sau 4- dacă secţiunile )n zona cuplului maestru sunt zvelte de tip 4atunci aceste permitconectarea doar cu secţiuni de formă 4 la prova pupa

'orma secţiunilor )n zona de intrarea a fundului navei – criterii/uneori contradictorii0:- evitarea generării unor structuri vorticale- influenţa asupra amortizării mişcărilor - suprafaţă udată c+t mai mică pentru minimizarea rezistenţei defrecare- modul )n care sunt dispuse secţiunile transversale )n zona prova- razele de curbură ale secţiunilor - L eig t of deadriseM

4 vs 5ste influenţată de e7ploatarea ariei punţii- Comportamentul navei pe valuri amplitudinea mişcărilor detanga& şi afundare,rezistenţa adiţională )n valuri, ambarcarea de apă la bord / greenwater 0%onfiguraţiile se!ţiunilor prova deasupra plutirii de plină

0n!ăr!are:- @tilizarea secţiunilor 4 conduce la rezerve crescute deflotabilitate.- >vazarea secţiunilor la prova previne ambarcarea apei la bord,dar poate cauzaapariţia vibraţiilor induse de către slamming - @tilizarea secţiunilor cu Lchine M deasupra liniei de plutire /figuraa0 sausecţiunilor Ltulip M- n general, un bord liber insuficient nu poate fi contrabalansat deo optimizare asecţiunilor de deasupra plutirii de plina )ncărcare.


5/8

orma se!tiunilor pupa deasupra liniei de plutire:

Configuraţiile secţiunilor pupa deasupra plutirii de plină )ncărcare:-


6/8

numărul 'roude- Din motive de siguranţa, bulbul nu trebuie sa se proiectezelongitudinal in afara punctului cel mai de sus al etravei= literatura recomanda o valoarede #!B B pentrulungimea proiectata a bulbului- Depăşirea acestei valori conduce la o )mbunătăţire doarnegli&abila a rezistentei la

)naintare.8a longitudinala a ul ului- a ar trebui sa fie orientatacătre )n &os merg+ndcătre pupa, astfel )nc+t să genereze linii de curent descendente careanulează valul de prova.


7/8

- (odificarea energiei consumate cu generarea si )ntreţinereav+rte&urilor de prova.Datorita faptului ca in zona planului plutirii de plina )ncărcareapare o acceleraţielaterala a fluidului, liniile de curent se separa şi conduc la producerea de v+rte&uri. Dacă proiectarea formelor este una inteligenta se poate a&unge ca acestev+rte&uri să fie

utilizate pentru a diminua efectelor idrodinamice care apar )nzona umărului prova saua gurnei(odificări ale eficienţei propulsive datorita modificării:/a0 Coeficientului de )mpingere a elicei/b0 4itezei curentului uniform- >7perimentele comparative pe modele cu şi fără bulb audemonstrat caracteristici propulsive superioare )n cazul navelor cu bulb. >7plicaţia imediată, aceea ca o rezistenţă mai mică determinaun coeficient de )mpingere mai mic /deci o eficienta propulsivasuperioara0 este corecta insa nu este suficienta.

.spe!te legate de proie!tarea ul ului:- n aproape toate cazurile, literatura care tratează problema bulbului la prova selimitează la problema idrodinamica, ignor+nd completconsiderentele economice.- >conomia de putere determinata de un anume bulb trebuieanalizata in conte7tulmodificării pesca&ului sau a stării marii- n plus, trebuie considerate si costurile suplimentare implicate deconstrucţia bulbului- Comparaţiile care se fac )ntre nave cu şi fără bulb au la bazaipoteza identităţiilungimii la plutire- 4aloarea corecţiei rezistentei la )naintare ca urmare a e7istentei bulbului depinde deforma si dimensiunea bulbului, după cum depinde de mărimea şide forma navei- ;e recomandă ca punctul e7trem al bulbului să fie la nivelulsuprafeţei libere- Distribuţia volumului:- imersiunea prea mare a bulbului conduce la pierderea efectuluiacestuia- volumul concentrat longitudinal )n apropierea suprafeţei libereconduce lacreşterea efectului asupra interferenţei valului.

)efinirea formelor pupa

ta ilirea formelor pupa este guvernata de următoriifa!tori:

(inimizarea rezistentei la )naintare, evitarea separăriicurgerii la pupa

(a7imizarea randamentului de propulsie prinasigurarea:

/a0 unui sia& uniform in discul propulsorului /b0 unei relaţii bune intre coeficienţii de sia& si de

sucţiune /un bun randament al corpului, U H 0.

>vitarea vibraţiilor elicei şi pupei,clearnce elice, c+rmăşi pupa >7ploatarea punţii )n pupa

Prin!ipalele tipuri de forme pupa:C+nd se discuta de formele la pupa navei, trebuie făcută odistincţie )ntreformele de deasupra apei si cele de sub linia de plutire

storic, definirea formelor părţii emerse a parcurs următorii paşi deevoluţie:

Pupe eliptice /a0 Pupe de tip crucişător /b0

Pupe oglinda /c0


8/8

componenta de viteza orientata in &os, in felul acesta contribuind lareducereaamplitudinii valurilor de la pupa navei, deci un randament al propulsiei mai bun- Pe de alta parte insa, pupa in pana determina o presiunesuplimentara pe prova, lucrucare poate determina efecte negative asupra performantelor de

seakeeping$

.vanta"ele pupei oglindă:- N mai buna e7ploatare a punţii- ;implificare constructivă- ?ezervă de flotabilitate mai mare- Creşterea momentului de inerţie a plutirii şi a stabilităţii iniţiale- ?educerea rezistenţei la )naintare la viteze mari)ezavanta"ele pupei oglindă:- Creşterea rezistenţei la )naintare pentru viteze mici- Creşterea vibraţiilor transmise navei- Performanţe de seakeeping mai slabe:- deplasarea către pupa a V'- pierderea stabilităţii dinamice- slamming şi risc mărit de ambarcare a maselor de apă la pupa.

?egimurile de curgere )n pupa detip transom :a! egular stern -lowb! Transom stern -lowc! .ead water

Re!omandări pentru proiectarea formelor la pupeletip oglindă .Pentru reducerearezistenţei la )naintare prin controlul separării curgerii la muc iaoglinzii, serecomandă:- Pentru navele cu /r01$' pupa oglinda se proiectează astfel )nc+tsa se situeze imediatdeasupra plutirii de plina )ncărcare. n marş, apare o imersareuşoară a oglinzii doar la plutirea de plina )ncărcare.- Pentru navele cu /r W1$' se recomanda pupe cu oglinzi mici uşorimersate. Datoritavitezei navei apare fenomenul de alungire virtuala a navei- Pentru navele cu /r W1$2 se recomanda pupe oglinda imersata, sicu forme zonaSFedgeQ de dimensiuni medii. mersarea oglinzii poate a&unge panala %1$&(1$&)!T sau

AT3"A# W1$14

- Pentru navele cu /r51$) se recomanda pupe imersate cu zonaSFedgeQ av+nd lăţimeacomparabila cu lăţimea navei. mersarea acesteia poate a&unge pana la%1$&)(1$6!T sau AT3"A# W1$&1- Pentru navele cu /r51$7, AT3"A# W1$&'

n ceea ce priveşte pupa oglinda ad+nc imersate se recomanda ca:- (uc iile oglinzii sa fie bine conturate. n acest fel curentul se va

separa fără probleme.- Prezintă dezavanta&e foarte mari la marş )napoi la navigaţia )ng eţuri sparte. u seutilizează la spărgătoarele de g eaţă.

Anclinarea plutirii de plină )ncărcare )nraport cu PD:- 4alori ma7ime XR W12-13º - 80-90% din BmaxAnclinarea fundului )n raport cu P%:- XT W15-20º - XL W13-17º.

- n procesul de optimizare a pupei, ar trebui avuta in vederestabilitatea navei mai multdec+t lăţimea )n acea zona. n practică lucrurile stau altfel, prefer+ndu-se formele maifine la pupa )n cazul oglinzii dec+t )n cazul pupei de tip crucişător.- 'orma e7tremităţii pupa, prin partea sa imersata, influenteazărandamentul propulsiv.9a acest tip de e7tremitate,

intensitatea turbulentei in zona dintre elice si corp este mairedusa

liniile de curent urmează de cele mai multe ori forma corpului efectul de slamming apare doar arareori

- n cazul marşului la viteza mica, in spatele corpului se formeazăv+rte&uri puternice,determin+nd udarea acestuia.- ?ezistenta la viteza mica este semnificativ mai mare dec+t incazul unei navei cu pupade tip crucişător - Prezintă dezavanta&e foarte mari la marş )napoi la navigaţia )ng eţuri sparte. u seutilizează la spărgătoarele de g eata- Prevederea unei fr+nturi sau a unei ScreneluriQ in zona borda&ului pupa poate)mbunătăţi caracteristicile la marş )napoi.

Documents

Hfn Curs Examen