Navio nomenclatura e coeficientes de forma.pdf

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 • acessos • Suporte

estrutural

• Propulsao

e manobra • flutuaçao • comando

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

L

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

• Peso Morto: peso leve de um navio, sem carga a bordo.

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. Termos Náuticos

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


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

SUPERESTRUTURA


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

Fragata

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

Cb CM Cp CAwl

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

Fu Da

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

• Passageiros/ travessias

Graneleiro

• Objetivo: levar muita carga


• 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

Fu Da

Ilse

Jian Qiang

Ivan Bogun

Kontula

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

Cap Blanco

APL Pearl

Arctic Ocean

Arctic Fox

Asir

Chiswick Bridge

CMA CGM

Baudelaire

City of Tunis

Colombo Express

Detalhes do Navio

• DWT = 306.430 ton.

• LOA = 331.5 m

• Bmld = 58 m

• hproj. = 21.7 m

• VS = 16 nós


• Capacidade de carga é o fator mais

importante

• Pequena borda livre

• Superestrutura pequena e a ré

Petroleiro

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfas

dfasdfasdfasdfasdfasdfasdfasdf

asdfasdfasdfasdfasdfasdfasdfas

dfasdfasdfasdfasdfas

Anna Knutsen

Front Ardenne

Cielo del Baltico

• Objetivo: levar o máximo de carga

possível


• 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

Saint Petersburg

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

Greta C

Brake

Danica Hav

Da Quiang

Eugenie-M

Detalhes do Navio

• Pass.= 1.950

• VS = 21 nós

• Propulsão Diesel-Elétrica

Navio de Passageiro


• Borda livre alta

• Grande superestrutura

• Redução ruídos: vibração motores

AIDAcara

Aurora

Amsterdam 1

• Objetivo: levar pessoas com luxo e por

longas distâncias

• Cb baixo (~0,6)


• 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)


• 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

Norman Lady


• 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

Bugsier 17

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

Navio Ro-Ro

Grande Napoli

Hual Dubai

Hoegh Herlin

• Objetivo: levar carga com muito volume

(veículos)

• Cb baixo (~0,65)


• Precisam de estabilidade para

transportar carga volumétrica.

Usualmente são de médio porte (entre

100 e 200m)

Hual Transporter

Perseus Leader

Morning Sapphire

Talisman Sea

Grande Napoli

Hual Dubai

Hoegh Herlin

• Objetivo: levar carga com muito volume

(veículos)

• Cb baixo (~0,65)


• 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. VS = 70 km/h.

Embarcações com Hidrofólio (1)


•Aplicação águas rasas.

•Sustentação controlada pela proximidade do fólio à superfície livre.

•Eixo propulsor inclinado (~9o) . Simples e robusto.

Pass : 125 D = 60 ton. VS = ~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. VS = 42 nós


•Melhor desempenho em mar

aberto.

•Fólio totalmente submerso.

•Controle de atitude semelhante

avião: atuadores modificam ângulo

cia fólio ou dos flaps.

•Controle de peso.


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

Economia de custos com aumento dos navios – graneleiros

• 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

ULCC

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 $/dwt/pa $ mill 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

Fonte: Stopford (2009)

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


•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

DWT

Knock Nevis - Comparações

Os navios graneleiros são destinados ao transporte de granéis sólidos

e minérios.


coeficientes

Cb CM Cp CAwl

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


•Boca: 65 m

•Calado: 23 m

•Capacidade : 365.000

DWT

Os navios porta containers transportam somente carga

conteineirizadas e são o principal meio de transporte de mercadorias

em geral.


coeficientes

Cb CM Cp CAwl

0.71 0.98 0.72 0.80

•2.000 TEUs < Carga < 15.000 TEUs

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


•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 CB (0,6) e L/B (entre 5,5 e 6)

•L > 200m

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


•Boca: 41 m

•Calado: 10.1 m

•Capacidade : 3000

passageiros

Comparações

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 (CB)

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 CB

• Menor capacidade de carga

• Aproxima-se menos da forma do paralelepípedo circunscrito à embarcação

Navios com alto CB

• Maior capacidade de carga

• Sua forma se assemelha a do paralelepípedo de dimensões L, B e H.

0,20 < CB < 0,80

• Coeficiente Prismático (CP)

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.




Navios com baixo CP

•Maior velocidade

•Requerem menos potência

•Possuem forma mais alongada com conicidades significativas nas extremidades

Navios com alto CP

•Menor velocidade

•Requerem maior potência

•Possuem formas mais cheias, com corpo paralelo médio maior

0,55 < CP < 0,90

• Coeficiente de Seção Mestra (CM)

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.




0,75 < CM < 0,99

Atual best practice

na Alemanha

Schneekluth e Bertram:

(Kerlen)

(HSVA

Linienatlas)

Benford – Série 60:

• Coeficiente da Área de Flutuação (CWL)

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.




0,67 < CWL < 0,85

Como o formato da área de

flutuação projetada se

correlaciona bem com a

distribuição de volume ao

longo do comprimento, o CWL

pode ser estimado a partir de

um dado Cp.

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 (CALM)

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.




2/3 3

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



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

influenciar na resistência residual, estabilidade transversal e superfície molhada.

BMT é afetado primariamente pela boca B. Na

verdade por B2/(CB.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



– 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.

7.5 < L/D < 22.5

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. Tábua de marés

Mineraleiro

Petroleiro

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