1

MATERIA PENTRU PREGATIREA EXAMENULUI “PROIECTAREA PRELIMINARĂ A NAVEI” (anul II)

BAZELE PROIECTĂRII PRELIMINARE A NAVEI Autori: Dan Obreja, Lucian Manolache, Gabriel Popescu 1.CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND PROIECTAREA NAVEI

1.1. Obiectivele proiectului navei 1.2. Restricţiile proiectului navei 1.3. Etapele (fazele) proiectării navei: proiectul initial, proiectul de clasa, proiectul de

executie 1.4. Spirala proiectării

2. TIPURI DE NAVE MODERNE: vrachiere, portcontainere, nave de tip ro-ro, tancuri petroliere, nave de transport gaze lichefiate, nave feribot, nave de croaziera, nave de pescuit, remorchere, nave mici (multicorp, SWATH, nave cu aripi portante, nave pe perna de aer), nave specifice ingineriei offshore. 3. SISTEME ŞI INSTALAŢII AFLATE LA BORDUL NAVELOR 3.1. Sistemul de propulsie: masini de propulsie si propulsoare 3.3. Instalaţii de tubulaturi 4. DETERMINAREA DIMENSIUNILOR PRINCIPALE ŞI A COEFICIENŢILOR DE FINEŢE 4.1. Generalităţi: deadweight, viteză, autonomie 4.2. Determinarea dimensiunilor principale ale navei 4.2.1. Lungimea navei. Diagrama Kent: definirea numărului Froude, interferenţă favorabilă/defavorabilă de valuri, utilizarea diagramei Kent 4.3. Determinarea coeficienţilor de fineţe: relaţiile de definiţie ale coeficienţilor de fineţe 4.4. Rapoarte între dimensiuni: performanţe hidrostatice şi hidrodinamice care depind de rapoartele tipice între dimensiuni (L/B, B/T, L/D, D/T) 5. DETERMINAREA DEPLASAMENTULUI NAVEI 5.1. Clasificarea grupelor de mase: relatiile 5.1, 5.2 5.1.1. Masa corpului navei: relaţia 5.4 şi principiile metodei de calcul Parsons 5.1.2. Masa instalaţiei de propulsie: relaţia 5.50 5.1.3. Masa amenajărilor şi instalaţiilor de corp şi punte cu mecanismele şi echipamentele aferente: relaţiile 5.57 şi 5.60 5.1.4. Componentele deadweight-ului: grupele specifice şi relaţiile 5.61, 5.62, 5.63, 5.66, 5.67, 5.68 5.1.5. Rezerva de deplasament: necesitatea, relaţia 5.69 5.2. Ecuaţia deplasamentului 5.2.1. Forma clasică a ecuaţiei deplasamentului: soluţia grafică şi soluţia analitică

2

6. CUBATURA NAVEI 6.1. Volumul teoretic al navei: definiţia cubaturii, relaţia 6.1, fig. 6.1, rezerva de flotabilitate, ecuatia flotabilitatii, indicele de stivuire a marfii, volumul specific necesar pentrtu transportul marfii (vezi notele de curs) 6.4. Volumul destinat încărcăturii utile (aplicaţiile 1 şi 2 de la curs) 6.5. Volumul destinat tancurilor de balast (aplicaţia 3 de la curs) 7. ANALIZA PRELIMINARĂ A PERFORMANŢELOR DE FLOTABILITATE ŞI STABILITATE 7.1. Abscisa centrului de carenă: influenţa vitezei navei asupra poziţiei abscisei 7.3. Cota centrului de greutate şi raza metacentrică transversală: relaţia 7.33, raza metacentrică transversală la un ponton paralelipipedic (vezi notele de curs) 7.4. Înălţimea metacentrică transversală iniţială: relaţia 7.42 şi fig. 7.3 7.5. Transformarea afină a diagramei de carene drepte: definiţia transformării afine, relaţiile 7.52 şi 7.53 7.7. Analiza stabilităţii transversale a navei intacte în stadiul iniţial de proiectare: relaţiile 7.61, 7.66, influenţa înălţimii metacentrice iniţiale asupra stabilităţii transversale şi asupra mişcării de ruliu 7.9. Estimarea preliminară a braţului momentului de redresare pe valuri de urmărire: situaţii tipice periculoase (ruliu indus la rezonanţă parametrică, pierdere pură de stabilitate, broaching, rezonanţă sincronă şi armonică), variaţia braţului momentului de redresare pe valuri de urmărire (fig. 7.4) 8. INFLUENŢA FORMELOR CORPULUI NAVEI ASUPRA PERFORMANŢELOR DE SEAKEEPING 8.1. Generalităţi: stări de navigabilitate (starea normală de lucru la bord, starea operationala a echipamentelor si instalaţiilor, starea de supravieţuire), problematica de studiu (mişcări şi acceleraţii, efecte dinamice, rezistenţa adiţională pe valuri) 8.2. Influenţa dimensiunilor principale şi a coeficienţilor de fineţe: influenţa lungimii navei, a coeficientilor de finete şi a bordului liber 8.3 Influenta formelor extremitatilor 8.4. Influenţa vitezei navei 9. ANALIZA PRELIMINARĂ A PERFORMANŢELOR DE MANEVRABILITATE 9.1. Generalităţi: conceptul de manevrabilitate, cerinţele proiectării cârmei, amplasarea cârmei, clasificarea cârmelor (fig. 9.1), geometria cârmei (fig. 9.2) 9.2. Calculul preliminar al ariei safranului penei cârmei: relaţia 9.1 9.3. Caracteristicile manevrelor standard ale navei: executia manevrelor standard si marimi caracteristice acestora - giraţia (fig. 9.3), manevra de spirală (fig. 9.5), manevra de zig-zag (fig. 9.6), manevrele de stop (fig. 9.7) 9.4. Influenţa formelor corpului navei asupra performanţelor de manevrabilitate şi stabilitate de drum: influenţa coeficientului bloc, a raportului L/T şi a raportului B/T

3

10. ANALIZA PRELIMINARĂ A PERFORMANŢELOR DE REZISTENŢĂ LA ÎNAINTARE ŞI PROPULSIE 10.1. Componentele rezistenţei la înaintare: definiţia rezistenţei la înaintare, stabilirea regimurilor de deplasare, schema componentelor carenei nude (fig. 10.1), componente suplimentare (rezistenţa apendicilor, rezistenţa aerodinamică şi rezistenţa valurilor incidente) 10.2. Determinarea preliminară a rezistenţei la înaintare 10.2.1. Metoda Holtrop-Mennen: tipul metodei (de regresie), componentele rezistenţei la înaintare (relaţia 10.5), definiţia numărului Reynolds (relaţia 10.8), calculul rezistenţei de frecare (relaţia 10.6), calculul rezistenţei de corelare model-navă (relaţia 10.24) 10.3. Influenţa formelor corpului navei asupra performanţelor de rezistenţă la înaintare: influenţa lungimii navei şi a raportului B/T, optimizarea formelor carenei (linii de plutire, poziţia abscisei centrului de carenă, bulb prova) 10.4. Componentele sistemului de propulsie 10.4.1. Definirea puterii de propulsie la bordul navelor (vezi notele de curs privind lanţul de puteri la bordul navei: puterea efectiva de remorcare, puterea disponibila la elice, puterea la ax, puterea la flansa motorului) 10.4.2. Tipuri de maşini de propulsie: cerinţe, regimuri de funcţionare, tipuri de maşini de propulsie, curbele limită ale motorului Diesel (fig. 10.7) 10.4.4. Tipuri de propulsoare: geometria elicei (fig. 10.16, fig. 10.17, fig. 10.18), raport de disc (relaţia 10.54), raport de pas, elice în duză (fig. 10.19), elice contrarotative, propulsor azimutal, propulsor cu jet, propulsor Voith-Schneider 10.5. Interacţiunea corp-propulsor: definiţiile siajului, siaj nominal şi efectiv, coeficientul de siaj (relaţia 10.59), definiţia sucţiunii, coeficientul de sucţiune (relaţiile 10.60, 10.61, 10.62 şi 10.63), caracteristicile hidrodinamice ale elicei în apă liberă (expresiile 10.72 şi 10.73), coeficientul de influenţă a corpului (relaţiile 10.76 şi 10.78), coeficientul cvasipropulsiv (relaţia 10.80), randamentul relativ rotativ (relaţia 10.74) 10.6. Calculul preliminar al puterii de propulsie la bordul navelor (după notele de curs, utilizând rezerva de proiectare şi rezerva de exploatare) 11. PROIECTAREA PLANULUI DE FORME 11.1. Forma liniilor de plutire: avierea formelor, unghiul de intrare şi unghiul de ieşire 11.2. Forma cuplelor: U şi V (la extremităţile navei) 11.3. Formele extremităţilor navelor: rolul bulbului prova şi al bulbului pupa

Prof.dr.ing. DAN OBREJA