CAPITOLUL III. CALCUL DE ASIETĂ ȘI STABILITATE PENTRU O SITUAȚIE DE

ÎNCĂRCARE

3.1. Elemente ce definesc geometria navei

3.1.1. Dimensiunile principale ale navei

Lungime 118 m

Lățime 19 m

Deplasament 6589tdw

Pescaj 10 m

Înălțimea de construcție 33 m

Înălțimea bordului liber 3.38 m

3.1.2. Coeficienţi de fineţe

CX0 CX1 CX2 CX3 CX4 CX5 CX6 CX7 CX8 CX9 CX10

0.19 0.44 0.72 0.80 1.01 1.14 1.23 1.29 1.32 1.33 1.33

CX11 CX12 CX13 CX14 CX15 CX16 CX17 CX18 CX19 CX20

1.33 1.33 1.31 1.27 1.21 1.12 1.00 0.88 0.79 0.44

CW0 CW1 CW2 CW3 CW4 CW5 CW6 CW7 CW8 CW9

0.20735 0.24766 0.26718 0.28207 0.29126 0.29911 0.30847 0.31952 0.32999 0.34228

1

CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CB6 CB7 CB8 CB9

0 0.05522 0.09031 0.14064 0.18714 0.23769 0.28836 0.34153 0.39613

CVP1 CVP2 CVP3 CVP4 CVP5 CVP6 CVP7 CVP8 CVP9

0 0.22296 0.33801 0.4986 0.64253 0.79465 0.9348 1.06885 1.20043

3.1.3. Tabel semilățimi

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 0.00 0.05 0.58 1.17 1.98 3.42 4.55 5.85 6.57 7.02 7.07

1 0.00 0.45 1.31 1.84 3.55 5.08 5.94 6.79 7.42 7.70 7.74

2 0.00 0.68 1.84 2.61 4.59 5.76 6.79 7.52 7.87 7.97 7.97

3 0.00 0.72 2.39 3.33 5.31 6.39 7.29 7.87 7.97 7.97 7.97

4 0.00 0.81 2.61 4.00 5.89 6.89 7.60 7.97 7.97 7.97 7.97

5 0.00 0.81 3.29 4.63 6.39 7.24 7.79 7.97 7.97 7.97 7.97

6 -0.36 1.48 4.18 5.22 6.84 7.56 7.92 7.97 7.97 7.97 7.97

7 0.63 2.61 4.90 5.71 7.20 7.74 7.97 7.97 7.97 7.97 7.97

8 1.71 3.60 5.53 6.12 7.47 7.87 7.97 7.97 7.97 7.97 7.97

9 2.66 4.55 6.10 7.07 7.74 7.92 7.97 7.97 7.97 7.97 7.97

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

7.07 7.24 6.12 5.49 4.05 2.66 1.35 0.45 0.23 0.13

7.74 7.65 7.34 6.75 5.63 4.28 2.74 1.62 1.13 0.81

7.97 7.97 7.87 7.34 6.39 5.04 3.19 2.16 1.35 0.99

7.97 7.97 7.97 7.60 6.79 5.49 3.87 2.43 1.35 0.99

7.97 7.97 7.97 7.74 7.11 5.81 4.18 2.34 1.44 0.99

2

7.97 7.97 7.97 7.79 7.20 6.03 4.41 2.74 1.44 0.40

7.97 7.97 7.97 7.83 7.29 6.26 4.68 2.92 1.48 0.18

7.97 7.97 7.97 7.87 7.38 6.44 4.95 3.19 1.53 0.09

7.97 7.97 7.97 7.92 7.47 6.57 5.18 3.47 1.80 0.18

7.97 7.97 7.97 7.92 7.56 6.75 5.45 3.92 2.21 0.40

3.2. Calculul de carene drepte (Aw, XF, IL, IT, V, XB, KB)

3.2.1. Calculul ariei suprafeței plutirii drepte:

AW0 AW1 AW2 AW3 AW4 AW5 AW6 AW7 AW8 AW9

510.773 651.735 723.555 763.875 788.76 810.023 835.38 865.305 893.655 926.925

3.2.2. Calculul abscisei centrului geometric al plutirii drepte:

XF0 XF1 XF2 XF3 XF4 XF5 XF6 XF7 XF8 XF9

0.75116 1.17738 0.91119 0.62206 0.33686 -0.0177 -0.4804 -1.0817 -1.4977 -1.8257

3.2.3. Calculul momentului de inerție al suprafeței plutirii drepte calculat față de

axa centrală longitudinală de inerție:

L0 IL1 IL2 IL3 IL4 IL5 IL6 IL7 IL8 IL9

1929.4 2177.71 2380.9 2514.7 3297.9 3905.6 3978.3 4204.6 4817.4 5194.4

3.2.4. Calculul volumului carenei corespunzător plutirilor drepte:

V0 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9

0 581.254 978.272 1523.48 2027.19 2574.73 3123.66 3699.54 4291.08 4905.6

3.2.5 Calculul abscisei centrului de carenă

XB0 XB1 XB2 XB3 XB4 XB5 XB6 XB7 XB8 XB9

3

0 0.99011 0.72967 0.37289 0.18301 0.04892 -0.0665 -0.1807 -0.2651 -0.309

3.2.6. Calculul cotei centrului geometric al carenei

KB0 KB1 KB2 KB3 KB4 KB5 KB6 KB7 KB8 KB9

0 0.560629 1.40584 2.12977 2.94397 3.71712 4.5145 5.30782 6.11493 6.92789

Fig. 3.1. – Grafic Ax și Cx

4

3.3. Determinarea coordonatelor centrului de greutate al navei (XG, KG) pentru

situatia de încărcare considerată;

3.3.1. Date inițiale

Mărimea Notaţia Valoare U.M.

Cota centrului de greutate al navei goale 3.2 m

Cotele greutăţilor ambarcate la bord zi În tabel 3.2.1 m

Deplasamentul navei goale 2488 t

Masele greutăţilor ambarcate mi În tabel 3.2.1 t

Densitatea

1.025 t/m3

Acceleraţia gravitaţională g 9.81 m /s2

3.3.2. Algoritm de calcul

Alegerea situaţiei de încărcare.

Se stabilesc numărul greutăţilor şi cotele pe care acestea le vor avea ulterior ambarcării în

magazii şi tancuri.

Tabel 3.2.1 Repartizarea a 4 greutăţi cu o masă totală de 5000 t ( < decât deplasamentul dead

weight)

Mărfuri Masa (mi) în tone Cota(zi) în m

5

1 1500 6.28

2 1500 6.72

3 1000 6.93

4 1000 7.14

5000 -

Se calculează deplasamentul total al navei:

=7488

Cu ajutorul se calculează volumul carenei, V. Din diagrama de careen drepte se

stabileşte pescajul la care nava are acest volum al carenei şi se extrag IL, corespunzătoare

plutirii.

Valori calculate şi măsurate Mărimea Notaţia Valoare U.M.

Deplasamentul total al navei

7488 t

Moment de inerţie faţă de axa longitudinală IL 4266 m4

Volumul carenei V 2633.8 m3

Cota centrului de carenă 4.52 m

Raza metacentrică transversal 1.95 m

Cota metacentrului transversal 6.27 m

Cota centrului de carenă al navei încărcate 5.87 m

Abscisa centrului de greutate 0.27 m

Înălţimea metacentrică transversal 0.27 m

Momentul unitar de bandă 359.15 kNm/grad

Verificarea stabilităţii transversale

Varianta aleasă de încărcare impune verificarea stabilităţii conform următoarelor indicaţii:

Dacă în urma verificărilor effectuate nu se respect condiţiile de mai jos trebuie să

reorganizăm distribuţia mărfii în tancuri şi magazii.

6

o Valoarea minima a înălțimii metacentrice transversale pentru navele militare este 0,8m.

o Pentru această navă = 1,19m.

Varianta aleasă de încărcare impune verificarea stabilităţii conform următoarelor

indicaţii, iar dacă în urma verificărilor efectuate nu se respectă condiţiile impuse, trebuie să se

reorganizeze distribuţia mărfii în tancuri şi magazii.

Valorile minime ale înălţimii metacentrice

În general, în funcţie de tipul navei, ( )min are valori cuprinse în intervalul (0.05,

0.35) [m], excepţie făcând navele militare, pentru care ( )min poate ajunge până la 0.80 m.

Pentru cargoul ales, = 0.27, verificând condiţia de mai sus.

Verificarea perioadei de ruliu

Se calculează perioada de ruliu cu ajutorul formulei aproximative:

Se verifică dacă valorile acesteia se incadrează între 12 si 30 de secunde. Dacă

are o valoare mare, conduce la o perioadă T mică, implicit la oscilaţii puternice, ceea ce

creează probleme amarării mărfii şi agravează problemele cauzate de răul de mare.

Exemple de valori ale perioadei de ruliu pentru diferite tipuri de nave:

Pentru cargoul ales, T = 0.76 * 16.5 / 0.928337 = 23.84 s.

În general, pentru o bună comportare la mare, se va asigura o asietă apupată de 0.25-1

m, în funcţie de lungimea navei, prin care se urmăreşte:

- mărirea efectului propulsor al elicei;

- guvernare mai bună;

7

Tip de vas Lăţime B [m] Înălţime metacentrică

transversală ][m

Perioadă de ruliu T [s]

Cargou 18 1 13,5

Tanc Petrolier 21 68,1 ,12 3

Pasager 24 520, 3,25

- perioadă de tangaj favorabilă;

- facilitarea manevrării rezervelor de lichide.

Apuparea nu trebuie să fie exagerată, deoarece nava devine “moale”, având tendinţa

de a veni între valuri.

8