Navio nomenclatura e coeficientes de forma

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

Departamento de Engenharia Naval e Oceânica

PNV-2300 – Introdução à Engenharia Naval

O Navio

Marcos M. O. Pinto

[email protected]

O que é e o que precisa o navio?

• espaço

• carga • Suporte • acessos

estrutural

• Propulsao e manobra

Geometria do Navio

Dimensões Principais

• Descrevem as dimensões da embarcação nas

direções longitudinal, transversal e vertical e

definem 80% do seu desempenho

Coeficientes de Forma

• Coeficientes admensionais que comparam

embarcações de # tamanhos e fornecem

informação de mais 15% do seu desempenho.

Muito úteis na comparação das embarcações

Plano de Linhas

• Descrição geométrica detalhada do casco e de

sua superfície e que completa a definiçõa dos

outros 5% do seu desempenho

Na determinação da geometria de uma embarcação, é usual em

engenharia naval utilizar um conjunto de dimensões principais,

coeficientes de forma e relações adimensionais .

As dimensões principais definem a geometria de uma embarcação nas

três direções e são características muito importantes para o seu

projeto.



Comprimento, em inglês Length (L)



Boca, em inglês Beam (B)



Calado, em inglês Draft (H)



Borda Livre, em inglês Freeboard (F)



Pontal, em inglês Depth (D)

B

F

H D

Medidas de porte – Aqui dá confusão

Gross Tonnage

Deslocamento

Peso Morto

• Deslocamento: é o peso massa do volume de água deslocada pelo navio. Usialmente medido em toneladas ou ton (tonelada inglesa) embora se refira sempre a toneladas força

• Tonelagem Bruta: soma de todos os volumes dos espaços cobertos, fechados de modo permanente e estanques à água que não estejam sob pressão.

DWT -

Deadweight

• Tonelada de Porte Bruto: peso, em toneladas métricas, que o navio é capaz de receber a bordo sem prejuízo de suas condições de segurança, isto é, carga, combustíveis, tripulação, etc... Em geral refere-se ao DWT como a carga total que um navio pode receber.

DWT de carga

• Tonelada de Porte Bruto da carga: análogo ao DWT porém

considerando somente a carga transportada

Nomenclatura fundamental

Proa, Meia-nau e Popa Casco Simples, Duplo Fundo e Casco Duplo Bombordo e Boreste

Conveses, cobertas, plataformas

Praça de Máquinas Porão 1 Porão 2 Porão 3 Porão 4 Porão 5 Túnel do Eixo Paiol da Amarra Passadiço Tijupá Pau de Carga Tanque de Colisão AV Duplo-Fundo Escotilha Convés Principal Antepara Estanque Tanque de Colisão AV

Nomenclatura: elementos geométricos

boreste

AR

bochecha

alheta

Obras Vivas _{Obras Mortas}

AV bombordo calado AV calado AR pontal boca proa tombadilho castelo comprimento popa linha d’água convé s borda livre superestrutura Fig. 1 – Nomenclatura do Navio Plano Diametral a. INTRODUÇÃO

Nomenclatura : Estrutura dos Cascos Metálicos

braçola da escotilha sicorda antepara de colisão chapeamento do convés cavernas vau pé de galinha longarina longarinas boeiro teto do duplo-fundo quilha resbordo s hastilha bojo longarinas cavernas forro exterior bochecha de BB trincaniz castelo bico de proa borboleta

Nomenclatura fundamental

CASTELO DE PROA AMANTILHO PAUS-DE-CARGA APARELHO DE IÇAR MOTOR DO LEME MADRE DO LEME LEME PÉ-DO-CADASTE TANQUE DE COLISÃO AR TÚNEL DO EIXO

TANQUE DE ÁGUA DOCE OU DE ÓLEO COMBUSTÍVEL NO DUPLO FUNDO

TANQUE DE ÓLEO PAIOL DA AMARRA TANQUE DE COLISÃO AV ESCOTILHA CHAMINÉ ESCOTILHA PORÃO TIJUPA MASTRO DE VANTE PLATAFORMA ESCOTILHA PAIOL DO MESTRE CONVÉS COBERTA COBERTA

PORÃO PORÃO PORÃO PORÃO

Nomenclatura fundamental

Hastilhas Cavernas Duplo Fundo Cavernas Hastilhas Duplo Fundo Quilha Longarinas ou Longitudinais Forro Exterior do Fundo Bojo Forro Interior do Fundo

(Teto do Duplo Fundo) Pé-de-Carneiro Chapeamento da Coberta Cavernas Trincaniz do Convés Chapeamento do Convés Vau da Coberta Antepara Estanque Convés Cobertas Costado Vau do Convés

Transporte de óleo cru

e derivados (28.3%)

Transporte de minérios

e granéis secos

(29.2%)

Transporte de carga

geral (26.5%)

Demais usos (15.9%)

Navio graneleiro Navio porta-container Navio tanque Navio de passageiros

Fonte: Lloyd's Register World Fleet Statistics Tables , Londres, 2000.

Tipos de Navios – As grandes classes de

produtos

Ao mapear os diferentes setores da atuação naval fica evidente sua

principal função: o comércio

Comércio

Indústria

Auxiliares

Militar

Carga

Graneleiros Carga unitizada Carga geral

Passageiros

Petroleiros Graneleiros sólidos Químicos Gases liquefeitos Combos Porta-Contêineres Ro-Ro Porta-Barcaças Multipurpose Box Type Heavy Lift Reefer Cruzeiro Ferries Log Carriers Cattle Carriers Pesca MODU FPSO Shuttle Tankers Dragas Lança Cabos Rebocadores Pilotos Supply Salvamento Combate a Incêndios Combate à Poluição Quebra-Gelos Pesquisa

Bélico

Patrulhamento

• Em 2007, apenas 35% das

embarcações com peso bruto

acima de 100 toneladas não

eram comerciais

O número de embarcações existentes é maior quanto menor o custo de

transporte

• A tabela 2.5 (a seguir) divide

a frota em 47.433 navios que

transportam carga e 26.880

que não realizam essa

operação. Entre as

embarcações que

transportam granéis, havia

8.040 tanqueiros em julho de

2007, sendo que aqueles

com mais de 60.000dwt

transportam óleo cru, e os

menores, derivados do

petróleo como gasolina e óleo

combustível.

Os navios tanque são Destinados ao transporte de granéis líquidos. Os

maiores navios do mundo são navios tanque.

Valores típicos dos

coeficientes

C

_b

C

_M

C

_p

C

_Awl

0.76

0.97

0.77

0.84

•10.000 DWT < Carga < 565.000 DWT •9000 t < Deslocamento < 500.000 t

Graneleiro

• Objetivo: levar muita carga solta

• Cb alto (entre 0,7 e 0,8)

• L/B baixo (entre 5 e 6)

• Se parece com uma caixa de sapato

• Navios geralmente de grande porte (>

250m) para rotas intercontinentais –

ex. exportação de soja para China

Front Breaker

Four Coal

Dimensoes principais e relações de forma de um navio

Definem o navio e buscam otimizar algum critério objetivo, como por

exemplo carga transportada ou custos de transporte

Dimensões principais

H

D

L

B

Antecipam o comportamento do navio em mar e possuem uma faixa

característica para cada tipo de navio

Relações de forma

• L/B – quanto maior, menor resistência de onda e menor a estabilidade

• D/H – cargas com densidade menor que 1 permitem D/H maior, melhora a resistência

• B/H – relacionado à estabilidade, quanto maior, melhor

• Cb – quanto maior, mais parecido com uma caixa será o navio,

relaciona-se principalmente com a resistência ao avanço

Diferentes funções e influencia nas formas

• Turismo/ Lazer

• Águas fluviais

• Gelo

• Apoio/ rebocador

• Ancoramento/ sistema fixo

• Carga pesada e barata

• Carga cara e pesada

• Carga cara e leve/ fragmentada

• Águas abrigadas

Graneleiro

• Objetivo: levar muita carga • Cb alto (entre 0,7 e 0,8) • L/B baixo (entre 5 e 6)

• Se parece com uma caixa de sapato • Navios geralmente de grande porte (>

250m) para rotas intercontinentais – ex. exportação de soja para China

Front Breaker

Four Coal

Ilse

Jian Qiang

Ivan Bogun

Características do Projeto

• Requisito : Manuseio rápido e

eficiente da carga.

• Armazenagem celular e vertical

(guias verticais nos porões).

• Escotilhas se estendem de bordo a

bordo.

• Castelo de proa elevado - Flare

largo.

• Altas velocidades - Formas

esbeltas de casco.

Detalhes do Navio

• Cap. = 4.038 TEU

• LOA = 292.15 m

• Bmld = 32.2 m

• hproj. = 11.2 m

• VS = 23.4 nós

Navio Porta-container

Aglaia1

Al-Abdali

Akinada Bridge

• Objetivo: levar carga o mais rápido possível – conteúdo de alto valor • Cb médio (0,6-0,7)

• L/B alto (entre 6 e 7)

• Seu casco mais esbelto permite maior velocidade

• Navios que operam no Brasil são de 3.000 TEUs. Nas rotas orientais eles chegam a superar os 10.000 TEUs

Alianca Brasil

Anke Ehler

Amsteldijk

APL Pearl

Arctic Ocean

Arctic Fox

Chiswick Bridge

CMA CGM

Baudelaire

City of Tunis

Detalhes do Navio

• DWT = 306.430 ton.

• LOA = 331.5 m

• Bmld = 58 m

• hproj. = 21.7 m

• VS = 16 nós

Características do Projeto

• Capacidade de carga é o fator mais

importante

• Pequena borda livre

• Superestrutura pequena e a ré

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfas

dfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfas

dfasdfasdfasdfasdfas

Anna Knutsen

Front Ardenne

Cielo del Baltico

• Objetivo: levar o máximo de carga possível

• Cb alto (entre 0,8 e 0,9) • L/B baixo (entre 5 e 5,5)

• Possuem várias dimensões usuais como Panamax, Suezmax, Aframax, VLCC, ULCC (este ultimo, L/B pode chegar a 4,5)

Iran Sarvestan

Minerva Eleonora

Jjuanita

Ferries

Birka Princess

Hansestar

Falkenstein

• Objetivo: levar carga leve (pessoas) com segurança

• Cb baixo (entre 0,55 e 0,6) • L/B baixo (entre 5,5 e 6)

• São de pequeno porte, para transporte de curta distância. O principal fator de projeto é a estabilidade da embarcação, e por isso B/H deve ser alto

Ferries

Regina Baltica

Silja Europa

Mariella

Red Eagle

Navio de Carga Geral

• DWT = 29.500 ton

• Casco duplo

• Guindastes hidráulicos

• Loa = 181m

• Bm= 26m

• Hproj=9,67m

• V=14nós

• Motor – 5.760 kW e

115,9 rpm

Navios de carga geral

Abyot

Alblas

Al Rahim

• Objetivo: levar carga – podem ser

projetados para uma carga específica ou para carga geral

• Cb entre 0,55 e 0,7 • L/B entre 5,5 e7

• Na China, a navegação interior é feita com navios de carga geral de pequeno porte. Ele também podem atender a uma rota internacional.

Alliance

Beta

Beluga Recommendation

Brake

Danica Hav

Da Quiang

Detalhes do Navio

• Pass.= 1.950

• VS = 21 nós

• Propulsão Diesel-Elétrica

Navio de Passageiro

Características do Projeto

• Borda livre alta

• Grande superestrutura

AIDAcara

Aurora

Amsterdam 1

• Objetivo: levar pessoas com luxo e por longas distâncias

• Cb baixo (~0,6)

• L/B baixo (entre 5,5 e 6)

• São de grande porte (>200m) e

possuem estabilidade excepcional (B/H alto), que permite grande estrutura acima do deck sem comprometer a restauração

Crystal Harmony

Birka Paradise1

Jewel of the Seas

Crystal Symphony

Product & Gas Tankers

Amonith

Bonito

Bitten Theresa

• Objetivo: transportar produtos químicos com segurança

• Cb médio (entre 0,75 e 0,8) • L/B baixo (entre 5,5 e 6)

• São de médio porte (100 - 200m) e são construídos tipos específicos para cada produto a ser transportado. Possuem alto conteúdo tecnológico.

Product & Gas Tankers

Bow Hunter

Ekturus

Dansborg

Características do Projeto

• Alta manobrabilidade.

• Ponte de comando com boa

visibilidade em todas as direções.

• Potência dimensionada pela

capacidade de reboque.

• Propulsão : Tubo Kort, Azimutal,

Voith-Schneider.

Detalhes do Navio

• LOA = 32.72 m

• Deslocamento = 660 ton

• Bmld = 11.96 m

• DCostado = 5.0 m

• Motor : 2 x1.800kW x 121 rpm

• V = 13.85 nós

• Propulsores azimutais

Rebocador

Bugsier 21

Johannes Matthies

Fairplay V

• Objetivo: empurrar navios • Cb baixo (~0,55)

• L/B baixíssimo (entre 4 e 5)

• Não carregam carga e precisam de estabilidade extra para aguentar

choques com outros navios. Possuem até quatro motores.

Svava

Tug

ZP Chalone

Detalhes do Navio

• DWT = 6600 ton

• Pass. = 300

• LOA = 179.6 m

• Bmld = 27.2 m

• hproj. = 6 m

• VS = 18.5 nós

Característica do Projeto

• Grande área de convés

• Altura suficiente para carga

• Acesso externo : Popa, proa

• Rampas internas; elevadores

• Motores limitados: altura

Grande Napoli

Hual Dubai

Hoegh Herlin

• Objetivo: levar carga com muito volume (veículos)

• Cb baixo (~0,65)

• L/B baixo (entre 5 e 5,5)

• Precisam de estabilidade para transportar carga volumétrica.

Usualmente são de médio porte (entre 100 e 200m)

Hual Transporter

Perseus Leader

Morning Sapphire

Grande Napoli

Hual Dubai

Hoegh Herlin

• Objetivo: levar carga com muito volume (veículos)

• Cb baixo (~0,65)

• L/B baixo (entre 5 e 5,5)

• Precisam de estabilidade para transportar carga volumétrica.

Usualmente são de médio porte (entre 100 e 200m) e podem transportar pessoas

Outros

CATAMARÃ

• Objetivo: ser transparente à resistência de

ondas

• Cb médio (~0,7)

• L/B alto (entre 9 e 13)

• Soma estabilidade a baixa resistência ao

avanço, ideal para altas velocidades e pouca

carga.

FRAGATA

• Objetivo: ser ágil e levar grande

quantidade de material bélico

• Cb médio (~0,7)

• L/B alto (~8,5 )

• Precisa ser esbelto (L/B alto) para

atingir velocidades elevadas em

ação, porém enfrenta problemas

sérios de estabilidade

Pass : 64 D = 28 ton. V

_S

= 70 km/h.

Embarcações com Hidrofólio (1)

Características do Projeto

•

Aplicação águas rasas.

•

Sustentação controlada pela proximidade do fólio à superfície livre.

Pass : 125 D = 60 ton. V

_S

= ~30

nós.

Características do Projeto

•

Águas costeiras: mares

médios.

•

Sustentação: Variação

imersão dos fólios.

•

Inerentemente estáveis.

•

Simplicidade de construção e

operação.

•

Motores Diesel.

•

Inclinação maior do eixo:

maior calado de operação

Pass : 350 D = 110 ton. V

_S

= 42 nós

Características do Projeto

•

Melhor desempenho em mar

aberto.

•

Fólio totalmente submerso.

•

Controle de atitude semelhante

avião: atuadores modificam ângulo

cia fólio ou dos flaps.

•

Controle de peso.

Embarcações com Hidrofólio (3)

A redução nos custos e o aumento da demanda tem impulsionado um

incremento nos tamanhos dos lotes e dos navios

• O crescimento no porte de

graneleiros, LNG e

porta-conteineres mostra que o

ganho de escala de aplica

a todos

• Portos que não se

adaptarem deixarão de ser

competitivos

• O tamanho médio dos

petroleiros reduziram na

década de 80, devido a

uma redução nos

tamanhos dos lotes

Evolução do tamanho médio dos navios

Fonte: Stopford (2009)

• Marcos, você disse para usar essa figura e uma de

conteineiros que eu tenho. Não me recordo que figura

é, mesmo após dar uma olhada nas figuras que eu

tenho. Qual é?

O ganho de escala fica evidente quando se compara navios que

transportam o mesmo tipo de carga e diferenciam-se apenas no

tamanho

• Movimentar granel em um Capesize é 60% mais barato do que transportar em um Handy

• Portos com infraestrutura suficiente (tamanho do calado, do cais, equipamentos) são fundamentais para atender às necessidades comerciais da região

• Slide com o tamano dos navios Handy,

Handy max, panamax, Aframax, Suezmax,

VLCC,ULCC

Handysize • 10.000<DWT<30.000 • L=150m B=23 H=8 Handymax • 15.000 < DWT < 50.000 • L=170m B=20m H=9m Panamax • 50.000 < DWT < 80.000

• São os maiores navios que conseguem cruzar o Canal do Panamá • L = 250m B= 30m H=12m

Aframax

• 80.000 < DWT < 120.000

• São os maiores navios segundo a classificação AFRA (Average Freight Rate Assessment) • L=230m B=40m H=14m

Suezmax

• 120.000 < DWT < 200.000

• São os maiores navios que atravessam o Canal de Suez • L=270m B=43m H=18m VLCC • 200.000 < DWT < 300.000 • L=330m B=55m H=20m ULCC • DWT > 300.000 • L>400m B=60m H=23m Malaccamax • DWT > 380.000 • L = 470m B=60m H=20m

• Quando construídos, serão os maiores navios a cruzar o estreito de Malacca

Classes de navios de carga

Handymax Panamax Aframax

Suezmax

VLCC

Variação de custo de frete e toneladas transportadas por tamanho da rota

Independente do tamanho do navio ele fará 15 viagens anuais, navegando por 260 dias totais

A economia de escala advém do melhor desempenho e custos de afretamento,

por tonelada, de navios maiores

• Dias de porto (por viagem) 6 • Dias de afretamento 350 • Velocidade (nós) 14 • Preço do combustível (USD/ton) 200 • Backhaul (0%) 0 Premissas do cenário Tamanho do navio Custos de afretamento Custos de

combustível Total $/dwt/pa

170.000 72.000 46.000 30.000 $/dia $ mill pa 24.374 16.360 13.657 11.494 8,53 5,73 4,78 4,02 39 30,5 24,3 22 2,73 2,135 1,701 1,54 66 109 141 185 Tons/dia dwt $ mill pa $/dwt/pa

Características das embarcações

0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 2 4 6 8 10 12 14 170,000 72,000 46,000 30,000

Custo total por tonelada transportada ($/t) Toneladas transportadas por ano (milhões)

Variação de custo de frete e toneladas transportadas por porte de navio

0 0.6 1.2 1.8 2.4 0 2 4 6 8 10 12

Custo total por tonelada transportada ($/t) Toneladas transportadas por ano (milhões)

$/t Milhões de _toneladas $/t Milhões de _toneladas

(dwt) (milhas

)

Custo por tonelada carregada

Toneladas transportadas por ano

Dias por viagem

Custo do navio pa Custo de combustível Toneladas transportadas pa Dias afretado

Dias por viagem Tamanho da rota Velocidade Capacidade do navio (dwt) 24 Dias de porto (por viagem)

Rota: 8.000 milhas _{Porte do navio: 72.000 dwt}

Dados em backup

A tabela mostra os diferentes valores relativos ao transporte de carga e

volume de viagens para cada tamanho de rota e de navio,

considerando as premissas assumidas no chart anterior

Esses valores estão representados nos gráficos do

chart anterior

• Os custos totais por tonelada seguem a mesma proporção de acordo com o tamanho do navio, embora aumentem para rotas maiores

As restrições de navegação para as dimensões dos navios ocorrem

principalmente em três regiões do mundo.

CANAL DO PANAMÁ •Comprimento: 305 m •Boca: 33.5 m •Calado: 26 m •Altura: não há CANAL DE SUEZ •Comprimento: não há

•Boca: 77.5 m (em algumas situações) •Calado: 19 m •Altura: 68 m ESTREITO DE MALACA •Comprimento: 470 m •Boca: 60 m •Calado: 23 m •Altura: não há

O Knock Nevis é o maior objeto móvel já construído pelo homem.

Transformado em FPSO em 2004, ele comporta mais de 4.000.000 de

barris de petróeo, o equivalente a mais de 18.000 caminhões tanque.

•Nome: Knock Nevis

(antigo Jahre Viking)

•Comprimento: 458.4 m •Boca: 68.9 m •Calado: 24.5 m •Capacidade : 565.000

Os navios graneleiros são destinados ao transporte de granéis sólidos

e minérios.

Valores típicos dos

coeficientes

C

_b

C

_M

C

_p

C

_Awl

0.78

0.99

0.78

0.84

•10.000 DWT < Carga < 365.000 DWT •9000 t < Deslocamento < 350.000t

O Berge Stahl opera na rota São Luís/MA

– Roterdã transportando

minério de ferro para a Companhia Vale do Rio Doce. Devido ao seu

calado, ele só atraca nestes dois portos no mundo inteiro.

•Nome: Berge Stahl •Comprimento: 343 m

•Boca: 65 m •Calado: 23 m •Capacidade : 365.000

Os

navios

porta

containers

transportam

somente

carga

conteineirizadas e são o principal meio de transporte de mercadorias

em geral.

Valores típicos dos

coeficientes

C

_b

C

_M

C

_p

C

_Awl

0.71

0.98

0.72

0.80

Os navios porta containers transportam somente carga

conteineirizadas e são o principal meio de transporte de mercadorias

em geral.

O Emma Maersk é o maior conteineiro do mundo. Com pintura do

casco em silicone, que dimunui a resistência do casco, ele economiza

1,2 milhão de litros de combustível por ano. Trabalha com 11

portêineres para carregar e descarregar os containers, cada um a 27

mov/hora.

•Nome: Emma Maersk •Comprimento: 397 m

•Boca: 56 m •Calado: 15.5 m

•156.000 DWT •Capacidade : 15000

TEUs (estimado pois não se conhecem

seus dados verdadeiros)

Os navios de passageiros transportam pessoas nas mais diversas

rotas ao redor do mundo.

•1000 < Passageiros < 3000 •Velocidade de cruzeiro: 21 nós

•Cascos com forma esbelta e grande borda livre •Baixo C_B (0,6) e L/B (entre 5,5 e 6)

O Queen Mary II foi lançado em 2004 sendo o maior navio de cruzeiro já

construído. Tem uma altura total de 72 metros. Seu comprimento é

equivalente a 5 jatos A-380. Transporta mais de 3.000 passageiros e

tem uma tripulação de 1.250 pessoas.

Queen Mary II

•Nome: Queen Mary II •Comprimento: 345 m

•Boca: 41 m •Calado: 10.1 m •Capacidade : 3000

O plano de linhas é o conjunto de vistas e cortes ortogonais às três

direções principais - longitudinal, transversal e vertical - e que

representa o contorno das linhas do casco.

Plano de Linhas

D’água

Plano de Balizas

Plano de Alto

•

Coeficiente de bloco (C

_B

)

Este coeficiente mede quão cheias são as formas do navio.

Indica a proporção entre as formas do navio e uma caixa de dimensões L, B e H.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

Deslocamento Volumétrico

Regressão de Towsin, baseado em Watson e Gilfillan:

Navios com baixo C_B

• Menor capacidade de carga • Aproxima-se menos da forma do

paralelepípedo circunscrito à embarcação

Navios com alto C_B

• Maior capacidade de carga • Sua forma se assemelha a do

paralelepípedo de dimensões L, B e H.

•

Coeficiente Prismático (C

_P

)

É a relação entre o volume deslocado e o produto de L pela área da seção mestra.

Este coeficiente é usado nos estudos de velocidade e potência. Também pode ser visto com função do número de Froude.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

Navios com baixo C_P

•Maior velocidade

•Requerem menos potência

•Possuem forma mais alongada com

conicidades significativas nas extremidades

Navios com alto C_P

•Menor velocidade

•Requerem maior potência

•Possuem formas mais cheias, com corpo paralelo médio maior

•

Coeficiente de Seção Mestra (C

_M

)

É a relação entre a área da parte imersa da seção a meia-nau e a área do retângulo circunscrito.

Este coeficiente se relaciona à flutuação carregada e indica o quanto a área da seção mestra ocupa do retângulo B x H.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

0,75 < C_M < 0,99

Atual best practice na Alemanha Schneekluth e Bertram: (Kerlen) (HSVA Linienatlas) Benford – Série 60:

•

Coeficiente da Área de Flutuação (C

_WL

)

É a relação entre a área de flutuação e o retângulo circunscrito a ela.

Indica o quanto a área de flutuação ocupa do retângulo L x B.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

0,67 < C_WL < 0,85

Como o formato da área de flutuação projetada se correlaciona bem com a distribuição de volume ao longo do comprimento, o C_WL pode ser estimado a partir de

um dado C_p.

Note-se que a dependência de CWL

com relação ao formato da área de flutuação implica em uma forte correlação com as propriedades de inércia e, portanto, com os valores de BM.

•

Coeficiente de Almirantado (C

_ALM

)

Relaciona uma determinada velocidade e a potência requerida para atingi-la.

Como a velocidade aparece ao cubo, segue que o coeficiente de almirantado, e consequentemente a potência requerida para atingir esta velocidade, cresce rapidamente com o aumento da velocidade da embarcação. Ajuda nas fases preliminares de projeto onde fornece uma estimativa da potência requerida segundo o requisito de velocidade da embarcação.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

Os coeficientes de forma são úteis nas estimativas de potência e para

expressar o preenchimento de volume das formas do casco em geral e

das formas das seções transversais e linhas d’água.

Os métodos paramétricos utilizam, além dos coeficientes de forma,

adimensionais baseados nas dimensões principais do navio.

– L/B – Indica a esbelteza da embarcação

E também se relaciona com a resistência ao avanço e a manobrabilidade:

L B

• Os valores típicos de L/B variam de 4,0 a 10,0 e Watson e Gilfillan recomendam:

4,0, L ≤ 30 m

4,0+0,025.(L –30), 30 m≤L ≤130 m 6,5 L ≥ 130 m

• L/B pode ser usado para escolhas independente de L e B ou para conduzir à escolha de determinado B, a partir de um L inicial. O raio de giro da embarcação maior também é maior que o da outra 4 < L/B < 10 A resistência cresce quando L/B diminui

Os métodos paramétricos utilizam, além dos coeficientes de forma,

adimensionais baseados nas dimensões principais do navio.

– B/H – Predição efetiva da estabilidade intacta inicial da embarcação, além de

influenciar na resistência residual, estabilidade transversal e superfície molhada.

BM_T é afetado primariamente pela boca B. Na verdade por B2_/(C B.T) O acréscimo de 3% antecipa efeitos de superfície livre. KG é afetado de maneira direta pelo pontal (B/H).

Limites encontrados na literatura:

• Navios com limitação de peso: B/H _máx ≈ 1,90 • Navios com limitação de volume: B/H _máx ≈ 1,65 • Extremos recentes: • petroleiros: B/H _máx ≈ 1,91 • graneleiros: B/H _máx ≈ 1,88 • conteineiros: B/H _máx ≈ 1,70 • ULCCs: B/H _máx ≈ 2,50 1.8 < B/H < 4

Os métodos paramétricos utilizam, além dos coeficientes de forma,

adimensionais baseados nas dimensões principais do navio.

– L/D – Relaciona-se diretamente com a estbilidade estrutural longitudinal da

embarcação.

Onda de comprimento muito menor que o comprimento do navio

Onda de comprimento muito maior que o comprimento do navio

Onda de comprimento crítico (alquebramento)

Onda de comprimento crítico (tosamento)

•

Nas embarcações com comprimentos na faixa dos 100m aos 300m, o momento-fletor devido aos carregamentos de ondas é o principal fator que influencia na resistência estrutural do casco.

• Nessa faixa, o momento-fletor cresce com o comprimento do navio.

• A habilidade do casco em resistir a esses momentos depende do momento de inércia na seção-mestra (que varia com B e D3_).

• Portanto, a razão L/D está relacionada com a habilidade do casco em resistir aos momentos longitudinais.

• Cada sociedade classificadora possui regras próprias que levam em consideração os limites para esse coeficiente.

Marés são as alterações do nível das águas do mar causadas pela

interferência gravitacional da Lua e do Sol (esta última com menor

intensidade, devido à distância) sobre o campo gravitacional da Terra

Efeito gravitacional, exagerado, da Lua e do Sol sobre as águas, gerando o fenômeno das marés.