Aprendendo Resistência ao avanço Como calcular todas as forças contrárias a embarcação. Curso Construção Naval Faculdade Metropolitana Resumo -

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Raphaella Weber Azenha
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1 Aprendendo Resistência ao avanço Como calcular todas as forças contrárias a embarcação. Curso Construção Naval Faculdade Metropolitana Resumo - Aluno: Antonio Porpino.

2 É bom saber simbologia Rt = Resistencia hidrodinamica total ρ = densidade da agua Sw = Superficie submersa (area molhada) V = Velocidade constante (operacao) λ = Fator lambda AT = area projetada frontal do navio

3 É bom saber simbologia Ct = coeficiente de resistencia total Cr = coeficiente de resistencia residual Rr = resistencia hidrodinamica residual Rf = resistencia friccional F = coeficiente do comprimento e natureza n = valor da resistencia Itcc = International towing tank conference

4 É bom saber resistencias T = resistencia total V = viscosidade Cw = onda R = residual F = friccional

5 É bom saber coeficientes Cf = coeficiente friccional Cw = coeficiente de onda Ca = coeficiente de rugosidade (valor padrao=0,0041) Caa = coeficiente de resistencia aerodinamica K = coeficiente de forma do casco

6 Passo 01 Analisar todo o enunciado da questão e todos os dados. Sabemos que o L (real) = λ L (modelo) Entao, ja que temos este valores vamos calcular o valor de lambda.

7 Passo 02 Vamos calcular a velocidade real Sabemos que o Vr = λ. Vm (Velocidade real = raiz quadrada de lambda x velocidade do modelo). Sabe-se que 1 nó = 0,514 m/s

8 Passo 03 Vamos calcular a superficie de area molhada do real Sabemos que o SWr =SWm x λ2 (area molhada real = area molhada do modelo x lambda ao quadrado). Tambem sabemos que Sw (real) = λ2 Sw(modelo

9 Passo 04 Vamos calcular a a resistencia total do navio Sabemos que o Ct = Rt ½.ρ.sw.(v)2 Essa equacao serve para acharmos a resistencia total, entao: Rt = Ct.½.ρ.sw.(v)2 Mas, nesse caso nao temos o valor de Ct, entao vamos para o proximo passo. Obs. Quando no enunciado estiver uma forca exercida, será equivalente a Rt (resistencia total).

10 Passo 05 Vamos calcular a a resistencia total do navio (observar a ordem de calculos de acordo com os dados enunciados) Para calcularmos a resistencia total do navio, siga os passos a seguir, onde iremos abordar cada um: 5.01 Calcule Reynolds do modelo 5.02 Calcule coeficiente friccional do modelo 5.03 Calcule coeficiente todal do modelo 5.04 Calcule o coeficiente de onda do modelo 5.05 Calcule o Reynolds do real 5.06 Calcule o coeficiente friccional do real 5.07 Calcule o coeficiente total do real

11 Passo 5.01 Vamos calcular Reynolds do modelo Sabemos que Rn(m)= ρ.v.l (m) μ Reynolds (modelo) = densidade.velocidade.comprimento (modelo) sobre viscosidade. μ =viscosidade

12 Passo 5.02 Vamos calcular o coeficiente friccional do modelo Sabemos que Cf(m)= 0,075 (log10.rn)-2 2 Coeficiente friccional (modelo) = 0,075 / log10. Reynolds menos dois elevado ao quadrado.

13 Passo 5.03 Vamos calcular o coeficiente total do modelo Sabemos que Ct(m)= Rt ½.ρ.Sw.(V)2 Coeficiente total = Resistencia total (modelo) sobre ½ x densidade x superficie molhada x velocidade ao quadrado.

14 Passo 5.04 Vamos calcular o coeficiente de onda do modelo Sabemos que Cw(m)= Ct (1 + k ). Cf Coeficiente de onda (modelo) = coeficiente total (modelo) (1 + k) vezes o coeficiente friccional (modelo) Obs. K = coeficiente de forma do casco. Sabemos que Cw(modelo) = Cw (real)

15 Passo 5.05 Vamos calcular o Reynolds do real Sabemos que Rn(Real)= ρ. V. L (Real) Reynolds (Real) = densidade. Velocidade. Comprimento (Real) sobre viscosidade. μ

16 Passo 5.06 Vamos calcular o coeficiente friccional do Real Sabemos que Cf(r) = 0,075 [(log10.rn )-2]2 Coeficiente friccional (Real) = 0,075 sobre [log10.reynolds(real) menos 2 ]elevado ao quadrado.

17 Passo 5.07 Vamos calcular o coeficiente total do Real Sabemos que Ct(r) = Cw +(1 + K).Cf +Ca+Caa Coeficiente total (Real) = Coeficiente de onda + (1 + K)vezes o coeficiente friccional + coeficiente de rugosidade + coeficiente aerodinamico. Onde K= coeficiente de forma do casco.

18 Passo 5.08 Vamos calcular a Resistencia total do navio Sabemos que Ct(r) = Rt ½.ρ.Sw.(V)2 (Real) Entao o que queremos é o valor de Rt, onde fica: Rt (Real) = Ct. ½.ρ.Sw.(V)2 (Real) Resistencia total (Real) = Coeficiente total. ½.densidade. Area molhada. Velocidade ao quadrado (Real).

19 Passo 6 É através da Resistencia total do navio que acabamos de calcular que se obtém o valor da potencia requerida do motor da embarcação. Onde agora vamos calcular: P = Rt. V Potencia Requerida(EHP) = Resistencia total x Velocidade EHP = equivalent horse power Resultado obtido em = W

20 Passo 7 Agora vamos aprender a calcular o coeficiente aerodinamico ( Caa) se caso for considerado na questao. Onde agora vamos calcular: Caa = 0,001. AT Sw Coeficiente resistencia aerodinamica = 0,001 vezes area projetada sobre area molhada. AT= area projetada em m(2)

21 Passo 8 Já que aprendemos a calcular o Caa (coeficiente de resistencia aerodinamica), podemos entao calcular a resistencia total da embarcação incluindo o mesmo. Onde anteriormente já obtvemos o valor sem ele. Para calcularmos o valor da resistencia total com coeficiente aerodinamico incluso, temos primeiro que achar o coeficiente total considerando o mesmo. Onde temos: Ct(Real) =Cw+(1 + K).Cf+Ca+Caa Se anteriormente ja obtivemos os coeficientes, entao é só somar o Caa aos outros preferencialmente colocando na mesma potencia de bases iguais.

22 Passo 9 Vamos agora calcular a Resistencia total do navio incluindo o coeficiente aerodinamico ( Caa) Sabemos que Ct(r) = Rt ½.ρ.Sw.(V)2 (Real) Já que obtivemos o novo coeficiente total incluindo o (Caa)Entao o que queremos é o valor de Rt, onde fica: Rt (Real) = Ct. ½.ρ.Sw.(V)2 (Real) Resistencia total (Real) = Coeficiente total. ½.densidade. Area molhada. Velocidade ao quadrado (Real).

23 Passo 10 Poderemos obter resultados diferentes se considerarmos ou não os coeficientes mencionados. Sabemos que Ct(r) = Rt ½.ρ.Sw.(V)2 (Real) Onde o resultado da resistencia total tambem dependerá do valor do coeficiente total que pode variar de acordo com o enunciado da questão. Portanto temos que ler bem, para obtermos um resultado excelente. Bons estudos.

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