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UniversitĂ degli Studi di Genova a.a. 2011/2012

Laboratorio di

ARCHITETTURA NAVALE Professor Leopoldo Dagostino, Professor Lelio Falletta, Professoressa Anna Stradella.

WL11 WL10 WL9 WL8 WL7 WL6 WL5

LWL

WL4 WL3 WL2 WL1

LC

V

VIII

III

II

II

II

III

VIII

WL0

V

mt 0

a cura di : Andrea Pescetelli, Roberto Bonanzinga, Riccardo Bagliano.

.

12

2


INDICE : > Impostazione del progetto di massima ( Ricerca di marcato ) > Piano di Costruzione > Tavola delle Carene Diritte > Previsione della Resistenza al moto ( metodo di Savitsky) > Previsioni di assetto in seguito a Sbarco di carico > Previsioni di assetto in seguito a Spostamento di carico > Diagrammi di StabilitĂ -Cross Curves of Stability > Progetto di massima di un Elica


IMPOSTAZIONE DEL PROGETTO DI MASSIMA

La ricerca di mercato è il primo e fondamentale passo da fare prima di impostare il progetto per una nuova imbarcazione. Questa è ottenuta mediante la ricerca, nel nostro caso, su riviste di settore delle specifiche di imbarcazioni e modelli con grandezze commensurabili a quelle di progetto. E’ poi possibile, ed utile, sviluppare graficamente i risultati ottenuti così da avere un nitido quadro d’insieme.

RICERCA DI MERCATO

MODELLO

Loa(m) Lwl(m) Boa(m) Bwl(m) T(m) ∆(T)

Shp(cv) V(m^3) Loa/Lwl Lwl/Bwl Bwl/T CB

Shp/∆(Cv/T)

mochi craft 44

13,65

12,20

4,52

4,04

1,00

18

1200

17,54

1,12

3,02

4,04 0,356

66,667

RIVARAMA SUPER

13,40

11,10

3,88

3,21

1,03

13,54

1600

13,20

1,21

3,45

3,12 0,359

118,168

RIO 46 AIR

13,88

10,93

4,00

3,15

0,71

15

740

14,13

1,27

3,47

4,44 0,578

51,034

PRIMATIST G46 PININFARINA

14,10

11,03

4,50

3,52

1,00

15

860

14,62

1,28

3,13

3,52 0,377

57,333

ITAMA 45

13,82

12,48

3,95

3,57

0,80

15,08

960

14,70

1,11

3,50

4,46 0,413

63,660

CRANCHI MEDITERANEE 43

13,80

9,60

4,15

2,89

0,90

12

870

11,70

1,44

3,33

3,21 0,469

72,500

FIART 4TFOUR

13,86

12,50

4,30

3,88

0,78

15

740

14,62

1,11

3,22

4,97 0,387

49,333

PRINCESS V42

13,56

12,75

3,73

3,51

0,92

16

800

15,11

1,06

3,64

3,81 0,367

51,613

13,5

12,98

3,8

3,65

1

18

960

17,54

1,04

3,55

3,65 0,370

53,333

BAVARIA 43

13,83

11,95

4,41

3,81

0,85

14,50

860

14,13

1,16

3,14

4,48 0,365

59,310

PROGETTO

13,8

12,2

4,26

3,77

0,8

16,62

800

16,20

1,13

3,24

4,71 0,441

48,143

AIRON MARINE 4300 T-TOP


Loa in funzione di Lwl

Loa in funzione di Lwl

14.20

14.20

12.20

14.10

11.10

14.00

12.48

13.70

9.60

13.60

13.50

13.40

12.98

13.40

13.30

11.95

13.30

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

12.48

13.70

12.75

0.00

11.03

13.80

9.60

13.60

12.50

13.50

10.93

13.90

Loa (m)

Loa (m)

11.03

13.80

11.10

14.00

10.93

13.90

12.20

14.10

12.50 12.75 12.98 8.00

12.2

10.00 11.00

12.00 13.00 14.00

Lwl (m)

Boa in funzione di Lwl

11.95 12.2

Boa in funzione di Lwl

5.00

4.60

4.50

12.20

4.00

11.10

3.50

10.93

3.00

11.03

2.50

12.48

2.00

9.60

1.50

12.50

1.00

12.75

0.50

12.98

0.00

11.95

0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

12.2

12.20

4.40

11.10

4.20

Boa (m)

Boa (m)

9.00

10.93

4.00

11.03

3.80

12.48

3.60

9.60 12.50

3.40

12.75

3.20

12.98

3.00 8.00

9.00

10.00

11.00

Lwl (m)

12.00

13.00

14.00

11.95 12.2


Bwl in funzione di Lwl

Bwl in funzione di Lwl

4.50

4.30

12.20

4.00

11.10

3.50

12.48

2.00

9.60

1.50

2.90

0.50

12.98

2.70

0.00

11.95

2.50

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

12.48

3.30

12.75

0.00

11.03

3.50

9.60

3.10

12.50

1.00

10.93

3.70

Bwl (m)

Bwl (m)

11.03

2.50

11.10

3.90

10.93

3.00

12.20

4.10

12.50 12.75 12.98 8.00

12.2

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

Lwl (m)

T in funzione di Lwl

11.95 12.2

T in funzione di Lwl

1.20

1.10

0.80

12.20

1.05

12.20

11.10

1.00

11.10

10.93

0.95

10.93

11.03

0.90

11.03

0.85

12.48

9.60

0.80

9.60

12.50

0.75

12.50

12.75

0.70

12.75

12.98

0.65

12.98

11.95

0.60

12.48

0.60

0.40

0.20

0.00 0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

12.2

T (m)

1.00

T (m)

9.00

8.00

9.00

10.00

11.00

Lwl (m)

12.00

13.00

14.00

11.95 12.2


∆ in funzione di Lwl

∆ in funzione di Lwl 20

18

12.20

19

12.20

16

11.10

18

11.10

14

10.93

17

10.93

12

11.03

16

11.03

10

12.48

15

12.48

14

9.60

8

9.60

6

12.50

4

12.75

2

12.98

0

11.95

0.00

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

Δ (T)

Δ (T)

20

13

12.50

12

12.75

11

12.98

10 8.00

10.00

12.2

14.00

11.95 12.2

Lwl (m)

Shp in funzione di Lwl

Shp in funzione di Lwl 1800

1800

12.20

12.20

1600

1600

11.10

1400

10.93 11.03

1000

12.48

800

9.60

600

12.50

400

12.75

200

12.98

0

11.95

0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

12.2

11.10 10.93

1400

Shp (Cv)

1200

Shp((Cv)

12.00

11.03 12.48

1200

9.60 1000

12.50 12.75

800

12.98 600 8.00

9.00

10.00

11.00

Lwl (m)

12.00

13.00

14.00

11.95 12.2


V in funzione di Lwl

V in funzione di Lwl 18.00

18.00

12.20

16.00

11.10

14.00

10.93

12.00

11.03

10.00

12.48

8.00

9.60

6.00

12.50

4.00

12.75

2.00

12.98

0.00

11.95

0.00

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

12.20

17.00

11.10

16.00

V (m^3)

V (m^3)

20.00

10.93 11.03

15.00

12.48 14.00

9.60 12.50

13.00

12.75

12.00

12.98

11.00 8.00

12.2

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

Lwl (m)

11.95 12.2

Loa/Lwl in funzione di Lwl

Loa/Lwl in funzione di Lwl 1.50

1.60

1.45

12.20

11.10

1.40

11.10

10.93

1.35

10.93

1.00

11.03

1.30

11.03

0.80

12.48

1.25

12.48

0.60

9.60

1.20

9.60

12.50

1.15

12.50

12.75

1.10

12.75

12.98

1.05

12.98

11.95

1.00

1.20

0.40 0.20 0.00 0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

12.2

Loa/Lwl

12.20

1.40

Loa/Lwl

9.00

8.00

9.00

10.00

11.00

Lwl (m)

12.00

13.00

14.00

11.95 12.2


Lwl/Bwl in funzione di Lwl

Lwl/Bwl in funzione di Lwl 3.70

4.00

3.50

11.10

3.00

10.93

2.50

11.03

2.00

12.48

1.50

9.60 12.75

0.50

10.93 11.03 12.48

3.10

9.60 2.90

12.50

1.00

11.10

3.30

Lwl/Bwl

Lwl/Bwl

12.20

12.20

3.50

12.50 12.75

2.70

12.98

12.98

0.00 0.00

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

2.50

11.95

8.00

12.2

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

Lwl (m)

Bwl/T in funzione di Lwl

11.95 12.2

Bwl/T in funzione di Lwl

6.00

5.50

12.20 5.00

10.93

9.60 2.00

12.50 12.75

1.00

12.98 0.00 0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

11.95 12.2

Bwl/T

12.48

11.10

4.50

11.03 3.00

12.20

5.00

11.10

4.00

Bwl/T

9.00

10.93 11.03

4.00

12.48 3.50

9.60 12.50

3.00

12.75

2.50

12.98

2.00 8.00

9.00

10.00

11.00

Lwl (m)

12.00

13.00

14.00

11.95 12.2


CB in funzione di Lwl

CB in funzione di Lwl

0.700

0.700

12.20

12.20

0.600

0.600

11.10

0.500

10.93

11.10 10.93

0.500

CB

12.48 0.300

11.03 CB

11.03

0.400

12.48

0.400

9.60

9.60 0.300

12.50

0.200

12.75

0.100

12.50 12.75

0.200

12.98

0.000 0.00

5.00

10.00

15.00

Lwl (m)

12.98 0.100

11.95

8.00

12.2

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

Lwl (m)

Shp/∆ in funzione di Lwl

11.95 12.2

Shp/∆ in funzione di Lwl 140.040

140.000

12.20

120.000

12.48 60.000

9.60 12.50

40.000

12.75

20.000

12.98

0.000 0.00

5.00

10.00

Lwl (m)

15.00

11.95 12.2

Shp/Δ (Cv/T)

11.03

11.10

100.040

10.93

80.000

12.20

120.040

11.10

100.000

Shp/Δ (Cv/T)

9.00

10.93 11.03

80.040

12.48 60.040

9.60 12.50

40.040

12.75

20.040

12.98

0.040 8.00

9.00

10.00 11.00 12.00 13.00 14.00

Lwl (m)

11.95 12.2


PIANO DI COSTRUZIONE scala 1: 50

mt

pp-ac

PP-Ad

PP-AV I

II

III

VIII

V

WL11 WL10

2

WL9 WL8 WL7 WL6 WL5

1

LWL

WL4 WL3 WL2 WL1

LC

0

0 PP-Ad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

+1

+2

+3

WL0

+4

PP-AV

mt 0

1

2

3

4

5

6

7

Piano Orizzontale

WL11 mt

WL10 WL9 WL8

2

WL7 V

WL6

VIII

1

WL4

WL3

III

WL5

II

WL2 WL1

I

LC

0

I II III VIII V

0 PP-Ad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

+1

+2

+3

+4

PP-AV

mt 0

1

2

3

4

5

6

7


I

II

WL11

WL11

WL10

WL10

WL9

WL9

WL8

WL8

WL7

WL7

WL6

WL6

WL5

LWL

WL5

LWL

WL4

WL3

WL2

WL2

WL1

LC

+2

+3

WL4

WL3

WL1

LC

WL0

+4

V

VIII

III

II

I

I

II

III

VIII

WL0

V

mt

mt

7

0

1

Piano Orizzontale

SCAFO PLANANTE V

Loa

13,80 m

III

Lwl

12,20 m

II

Boa

4,26 m

I

Bwl

3,77 m

LC

T

0,8

VIII

I II

m

2


La tavola delle carene è un grafico ricavato dal piano di costruzione della carena, ove vengono rappresentati i volumi(V), le quote dei centri di carena(Cw), le quote del baricentro(B), il raggio metacentrico trasversale(r), il raggio metacentrico longitudinale(R) e i dislocamenti(Δ) in funzione delle varie immersioni (T)dello scafo. Questi dati sono ottenuti sezionando lo scafo con piani paralleli a quello di galleggiamento, e interpolando i punti trovati. E’ importante precisare che in questo tipo di grafico l’asse su cui viene riportata la variabile indipendente, cioè le immersioni(T), è l’asse delle ordinate .

TAVOLA DELLE CARENE DIRITTE scala 1:20

T (m)

Xw

1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4

Xb

Zb

R r

0 -2

-1

0

1

2

3

4

5

0

10

20

30

40

50


Foglio1 T(m)

0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400 1,600

V(m^3)

4,083 9,168 16,198 24,088 32,505 41,382 50,596

Disl(kgf)

4189 9405 16617 24712 33347 42454 51907

Xw(m)

-1,159 -1,094 -0,804 -0,608 -0,490 -0,379 -0,260

Xb(m)

-1,261 -1,178 -1,088 -0,959 -0,852 -0,763 -0,682

Zb(m)

0,264 0,399 0,531 0,652 0,768 0,882 0,995

r(m)

1,579 2,368 2,310 1,824 1,537 1,339 1,161

WL11 WL10 WL9 WL8 WL7 WL6 WL5

LWL

WL4 WL3 WL2 WL1

LC 6

7

Xw (m) , Xb (m) , Zb (m) , r (m)

60

70

∆ (Tf) ,

Pagina 1

(m 3), R (m)

WL0


PREVISIONE DELLA RESISTENZA AL MOTO (metodo di Savitsky) INAV Times INAVNew Roman,Normale\11/02/2012

INAV

Times New Roman,Normale\11/02/2012 Times New Roman,Normale\11/02/2012

Immersione (0.9m)

Utilizzando il foglio di calcolo è possibile fare una previsione di massima delle V regime V planante Cv Fn  Savitsky):   L resistenze all’avanzo della carena in (metodo di [kn] [m/s] [°] [°] [m] per una serie di velocità considerevolmente superiori al valore critico (Fr>0,40). 15,0 7,7 1,267 1,478 6,9 18,0 2,954 13,239 20,0 10,3 1,690 1,970 7,9 12,2 2,447 11,062 Note grandezze come: 25,0 12,9 2,112 2,463 7,5 9,0 2,175 10,133 • Dislocamento 30,0 15,4 2,535 2,955 6,6 7,1 2,038 9,892 18,0 2,957 3,448 5,7 5,9 1,962 9,964 • Coordinate del baricentro G35,0 40,0 20,6 3,380 3,940 4,9 5,0 1,915 10,195 • Angolo di Deadrise • larghezza della carena a poppa e al mezzo • lunghezza della proiezione dello spigolo C

K

LC LM [m] [m] 9,090 11,164 7,439 9,250 6,307 8,220 5,513 7,703 4,866 7,415 4,281 7,238

d [m] 1,598 1,526 1,325 1,132 0,981 0,867

LCGe [m] 5,040 5,040 5,040 5,040 5,040 5,040

M *V0.5 [kn] 15,0 1,118 20,0 1,082 25,0 1,034 30,0 1,009 35,0 0,998 40,0 0,993

RBH V [m/s] [kg] 7,7 3396 10,3 3876 12,9 3733 15,4 3509 18,0 3392 20,6 3398

V RSK FnRV RAPP Cv AA [kg][kn] [kg] [m/s] [kg] 15,0 7,780 1,267 207 0 1,478 20,0 10,3 1,690 269 0 1,970 142 25,0 12,9 2,112 300 0 2,463 221 30,0 15,4 2,535 329 0 2,955 319 35,0 18,0 2,957 371 0 3,448 434 40,0 20,6 3,380 434 0 3,940 566

RFLAPCv  [°] [kg] 1,267 6,9 0 1,690 7,9 0 2,112 7,5 0 2,535 6,6 0 2,957 5,7 0 3,380 4,9 0

RAW C Fn RT [°] [kg] [kg] 18,0 2,954 01,478 3682 12,2 2,447 01,970 4287 9,0 2,175 02,463 4254 7,1 2,038 02,955 4156 5,9 1,962 03,448 4197 5,0 1,915 03,940 4398

R CLC LTK EHP [°][m] [°] [m] [kN] [CV] 6,9 18,0 13,239 9,090 36,11 379 7,9 12,2 11,062 7,439 42,04 588 7,5 9,0730 10,133 6,307 41,72 6,6 7,1855 9,892 5,513 40,76 5,7 5,9 9,964 4,866 41,16 1008 4,9 5,0 10,195 4,281 43,13 1207

LM LK d EHP [m] [m] [m] [kW] 2,954 11,164 1,598 27913,239 2,447 9,250 1,526 43311,062 2,175 8,220 1,325 53710,133 2,038 7,703 1,132 629 9,892 1,962 7,415 0,981 741 9,964 1,915 7,238 0,867 88810,195

LC M L LCGe * M0.5 [m] [m] [m] 9,090 5,040 11,164 1,118 7,439 5,040 9,250 1,082 6,307 5,040 8,220 1,034 5,513 5,040 7,703 1,009 4,866 5,040 7,415 0,998 4,281 5,040 7,238 0,993

RdBH [m] [kg] 1,598 3396 1,526 3876 1,325 3733 1,132 3509 0,981 3392 0,867 3398

LCGe RAPPM * 0.5 RSK [m] [kg] [kg] 5,040 207 1,118 0 5,040 269 1,082 0 5,040 300 1,034 0 5,040 329 1,009 0 5,040 371 0,998 0 5,040 434 0,993 0

RBH RAA RRAPP FLAP [kg] [kg] [kg] [kg] 339680 207 0 3876 142 269 0 3733 221 300 0 3509 319 329 0 3392 434 371 0 3398 566 434 0

RR SKAW [kg] [kg] 00 00 00 00 00 00

RAART RFLAPRT [kg] [kg] [kg] [kN] 80 0 3682 36,11 142 0 4287 42,04 221 0 4254 41,72 319 0 4156 40,76 434 0 4197 41,16 566 0 4398 43,13

RAW EHP [kg] [CV] 0379 0588 0730 0855 0 1008 0 1207

REHP RT T [kg] [kW] [kN] 368227936,11 428743342,04 425453741,72 415662940,76 419774141,16 439888843,13

EHP [CV] 379 588 730 855 1008 1207

EHP [kW] 279 433 537 629 741 888

In questo modo è possibile ottenere i valori di resistenza per ogni velocità , permettendoci di ipotizzare in seguito una spinta propulsiva di poco superiore ai valori di resistenza ottenuti.

DINAV Times DINAV New Roman,Normale\10/02/2012

DINAV

V [kn] 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

Times New Roman,Normale\10/02/2012 Times New Roman,Normale\10/02/2012

Immersione di progetto (0.8m)

V [m/s] 7.7 10.3 12.9 15.4 18.0 20.6

Cv

Fn

1.281 1.708 2.135 2.562 2.989 3.416

1.548 2.064 2.580 3.096 3.612 4.128

Esempio del foglio di calcolo delle Resistenze con il Metodo di Savitsky i DINAV valori segnati con (*) rappresentano i valori che abbiamo introdotto inerenti al nostro scafo. **** METODO DI SAVITSKY (SHORT FORM) - Cf = ATTC 1947 Carena immersione di progetto Caso 2 Dislocamento [ kg] = 16617 β (angolo di deadrise al mezzo) [°] = 22,75 βτ (angolo di deadrise al transom) [°] = 20,15 (coordinata x del baricentro dell’opera viva) [ m] = LCG 4,95 B (massima larghezza al chine) [ m] = 3,7 BT (larghezza al chine al transom) [ m] = 3,64

t [°] 5.8 6.6 6.3 5.5 4.7 4.1

tC [°] 15.3 10.4 7.7 6.1 5.1 4.3

LK [m] 13.354 11.174 10.298 10.117 10.252 10.545

l 2.950 2.444 2.175 2.040 1.965 1.919

LC LM [m] [m] 8.477 10.916 6.914 9.044 5.799 8.048 4.981 7.549 4.291 7.271 3.657 7.101

d [m] 1.345 1.287 1.124 0.968 0.846 0.754

LCGe [m] 4.950 4.950 4.950 4.950 4.950 4.950

MV * 0.5 [kn] 15.0 1.120 20.0 1.072 25.0 1.027 30.0 1.005 35.0 0.996 40.0 0.992

RBH V [m/s] [kg] 2274 7.7 10.3 2601 12.9 2575 15.4 2522 18.0 2548 20.6 2664

V RSK Fn RAPP Cv RV AA [kg][kn] [kg] [m/s] [kg] 15.0 7.778 141 1.281 0 1.548 20.0 10.3 1.708 185 0 2.064 139 25.0 12.9 2.135 214 0 2.580 217 30.0 15.4 2.562 247 0 3.096 312 35.0 18.0 2.989 294 0 3.612 424 40.0 20.6 3.416 360 0 4.128 554

RFLAPtCv [kg] [°] 1.281 5.8 0 1.708 6.6 0 2.135 6.3 0 2.562 5.5 0 2.989 4.7 0 3.416 4.1 0

RAW tC Fn RlT [kg] [°] [kg] 15.3 01.548 2.950 2493 10.4 02.064 2.444 2925 7.7 02.580 2.175 3006 6.1 03.096 2.040 3080 5.1 03.612 1.965 3266 4.3 04.128 1.919 3579

tR tCLC lLM LK d LTK EHP EHP [°] [°] [kN] [m] [CV] [m] [kW] [m] [m] [m] 5.8 15.3 13.354 24.45 8.477 257 2.950 10.916 18913.354 1.345 6.6 10.4 11.174 28.68 6.914 401 2.444 9.044 29511.174 1.287 6.3 7.7516 2.175 10.298 29.48 5.799 8.048 37910.298 1.124 5.5 6.1634 2.040 10.117 30.21 4.981 7.549 46610.117 0.968 4.7 5.1784 1.965 10.252 32.03 4.291 7.271 57710.252 0.846 4.1 4.3982 1.919 10.545 35.09 3.657 7.101 72210.545 0.754

LC M L LCGe *M 0.5 [m] [m] [m] 8.477 4.950 10.916 1.120 6.914 4.950 9.044 1.072 5.799 4.950 8.048 1.027 4.981 4.950 7.549 1.005 4.291 4.950 7.271 0.996 3.657 4.950 7.101 0.992

RdBH LCGe RAPPM * 0.5 RSK [m] [kg] [m] [kg] [kg] 1.345 2274 4.950 141 1.120 0 1.287 2601 4.950 185 1.072 0 1.124 2575 4.950 214 1.027 0 0.968 2522 4.950 247 1.005 0 0.846 2548 4.950 294 0.996 0 0.754 2664 4.950 360 0.992 0

RBH RAA RRAPP FLAP [kg] [kg] [kg] [kg] 227478 141 0 2601 139 185 0 2575 217 214 0 2522 312 247 0 2548 424 294 0 2664 554 360 0

RR SK AW [kg] [kg] 00 00 00 00 00 00

RAART RFLAPRT [kg] [kg] [kg] [kN] 78 0 2493 24.45 139 0 2925 28.68 217 0 3006 29.48 312 0 3080 30.21 424 0 3266 32.03 554 0 3579 35.09

RAW EHP [kg] [CV] 0257 0401 0516 0634 0784 0982

REHP RT T [kg] [kW] [kN] 249318924.45 292529528.68 300637929.48 308046630.21 326657732.03 357972235.09

EHP [CV] 257 401 516 634 784 982

EHP [kW] 189 295 379 466 577 722

Times New Roman,Normale\16/02/2012

* * * * * *

2 [m ] = 38,1766

Superficie frontale esposta all'aria

2 Superficie bagnata dello skeg [m ] Lunghezza bagnata dello skeg [ m] Numero di flaps INAV Flap Span [ m] Flap Chord [ m] Flap Location ( + = AD rispetto al transom) [ m] Flap Angle [°] t form) V V Addendo per ruvidezza di carena [kn] [m/s] Appendici di carena (bielica conv.) {1=incluse 0=escluse} 15.0 7.7 [ m] Altezza significativa delle onde Hs 20.0 10.3 [ m] Lunghezza della proiezione del chine Lp 25.0 12.9 [ kn] Velocità del vento 30.0 15.4 [ kn] Velocità iniziale 35.0 18.0 [ kn] Velocità finale 40.0 20.6 [ kn] Intervallo Velocità

t form)

= 0 = 0 = 2 = 1,53 = 0,3 = 0 = 0 = Cv 0,0004 = 1 =1.310 0 =1.74612,89 =2.183 0 =2.619 15 =3.056 40 =3.493 5

Times INAV New Roman,Normale\10/02/2012 INAV

Times New Roman,Normale\10/02/2012 Times New Roman,Normale\10/02/2012

Immersione (0.6m)

Fn 1.704

*2.272 2.840

*3.408 *3.976 4.545 *

t [°] 3.8 4.4 4.2 3.7 3.3 2.9

tC [°] 10.9 7.5 5.6 4.5 3.7 3.2

l 3.045 2.523 2.242 2.102 2.023 1.975

LK [m] 14.357 12.009 11.140 11.045 11.296 11.715

LC LM [m] [m] 7.198 10.778 5.850 8.930 4.736 7.938 3.834 7.439 3.029 7.162 2.270 6.993

t form) t form) NewM Roman,Normale\Confidenziale dTimes LCGe V * 0.5 RBH V RAPP Cv V RSK [m] [m] [kn] [m/s] [kg] [kg][kn] [kg] 0.946 4.870 15.0 1.119 1057 7.7 68 1.310 15.0 0 10.3 1.746 0.919 4.870 20.0 1.053 1256 95 20.0 0 12.9 2.183 0.820 4.870 25.0 1.014 1360 123 25.0 0 15.4 2.619 0.722 4.870 30.0 0.999 1478 160 30.0 0 18.0 3.056 0.645 4.870 35.0 0.993 1647 213 35.0 0 20.6 3.493 0.585 4.870 40.0 0.991 1870 287 40.0 0

t form) Times t form) New Roman,Normale\Confidenziale

Fn RVAA [m/s] [kg] 1.704 7.775 2.272 10.3 133 2.840 12.9 207 3.408 15.4 298 3.976 18.0 406 4.545 20.6 530

RFLAPCv t [kg] [°] 1.310 3.8 0 1.746 4.4 0 2.183 4.2 0 2.619 3.7 0 3.056 3.3 0 3.493 2.9 0

RAW tC Fn RlT [kg] [°] [kg] 10.9 01.704 3.045 1200 7.5 02.272 2.523 1484 5.6 02.840 2.242 1690 4.5 03.408 2.102 1937 3.7 03.976 2.023 2266 3.2 04.545 1.975 2687

Times New tR LTK tEHP EHP lLM LK dTimes LCGe LCNewMRoman,Normale\Confidenziale L * M0.5 RdBH LCGe R MRoman,Normale\Confidenziale * 0.5 RSK RBH RAA RRAPP RR CLC APP FLAP SKAW [kN] [°][m] [°] [CV] [m] [kW] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [kg] [m] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] [kg] 14.357 11.77 3.8 10.9 7.198 123 3.045 10.778 9114.357 0.946 7.198 4.870 10.778 1.119 0.946 1057 4.87068 1.119 0 105775 68 0 00 12.009 14.55 4.4 5.850 7.5204 2.523 8.930 15012.009 0.919 5.850 4.870 8.930 1.053 0.919 1256 4.87095 1.053 0 1256 133 95 0 00 11.140 16.58 4.2 4.736 5.6290 2.242 7.938 21311.140 0.820 4.736 4.870 7.938 1.014 0.820 1360 4.870 123 1.014 0 1360 207 123 0 00 11.045 18.99 3.7 3.834 4.5399 2.102 7.439 29311.045 0.722 3.834 4.870 7.439 0.999 0.722 1478 4.870 160 0.999 0 1478 298 160 0 00 11.296 22.22 3.3 3.029 3.7544 2.023 7.162 40011.296 0.645 3.029 4.870 7.162 0.993 0.645 1647 4.870 213 0.993 0 1647 406 213 0 00 11.715 26.35 2.9 2.270 3.2737 1.975 6.993 54211.715 0.585 2.270 4.870 6.993 0.991 0.585 1870 4.870 287 0.991 0 1870 530 287 0 00

Times New Roman,Normale\Confidenziale Times New Roman,Normale\Confidenziale

RAART RFLAPRT RAW EHP REHP RT T [kg] [kg] [kg] [kN] [kg] [CV] [kg] [kW] [kN] 1200 75 11.77 0 0123 1200 9111.77 133 1484 14.55 0 0204 148415014.55 207 1690 16.58 0 0290 169021316.58 298 1937 18.99 0 0399 193729318.99 406 2266 22.22 0 0544 226640022.22 530 2687 26.35 0 0737 268754226.35

EHP [CV] 123 204 290 399 544 737

EHP [kW] 91 150 213 293 400 542


UniversitĂ di GenovaTimes New Roman,Normale\savitsky completo bonanzinga.xls

grafico delle resistenze in relazione alle velocitĂ

5500 5000 4500

RT [kgf]

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

V [kn] imm. Di progetto

t form)

imm. +10

imm -20

35,0

40,0


PREVISIONI DI ASSETTO IN SEGUITO A SBARCHI E/O TRASPORTI DI CARICHI ML

Nell’esercitazione prendiamo in considerazione l’ipotesi di una variazione di assetto in seguito allo sbarco di un considerevole peso concentrato qual’ è quello del propulsore dell’imbarcazione. Partendo da un dislocamento di progetto prefissato “To”, e da una conseguente posizione del baricentro, procediamo con lo sbarco dei motori (due nel caso considerato): al dislocamento iniziale “Do” verrà sottratto il peso dei motori per ottenerne uno finale “D”, con il quale possiamo entrare nella tavola delle carene diritte e determinare le posizioni del centro della figura di galleggiamento “Cw”, del centro di carena “B”, dei metacentri longitudinale e trasversale, oltre all’immersione a motori scaricati e il nuovo piano di galleggiamento WL. Nel caso in considerazione il baricentro rimane al di sotto del metacentro trasversale, quindi lo sbarco dei motori non compromette eccessivamente la stabilità della carena.

assetto assetto iniziale iniziale T diTprogetto di progetto (m)(m) 0.80 0.80 DislDisl di progetto di progetto (kgf) (kgf) 16617 16617 Zb Zb di progetto di progetto (m)(m) 0.53 0.53 XwXw di progetto(m) di progetto(m) -0.80 -0.80 r dirprogetto(m) di progetto(m) 2.31 2.31 R diRprogetto(m) di progetto(m) 22.80 22.80 Zg di Zgprogetto(m) di progetto(m) 0.80 0.80 Xg Xg di progetto(m) di progetto(m) -1.09 -1.09 Xb Xb di progetto(m) di progetto(m) -1.09 -1.09

D(kgf) D(kgf) T (m) T (m) Xw(m) Xw(m) Xb(m) Xb(m) Zb(m) Zb(m) r(m) r(m) R(m) R(m) Xml(m) Xml(m) Zml(m) Zml(m) Xmt(m) Xmt(m) Zmt(m) Zmt(m) Xg(m) Xg(m) Zg(m) Zg(m)

Vista Frontale Zoom_Out: ML Metacentro Longitudinale

assetto assetto finale finale 15337 15337 0.77 0.77 -0.85 -0.85 -1.11 -1.11 0.51 0.51 2.33 2.33 23.9 23.9 -1.11 -1.11 24.41 24.41 -1.11 -1.11 2.84 2.84 -0.93 -0.93 0.79 0.79

peso peso Motori Motori peso motori 1280 1280 (kgf) (kgf) 1280 (kg)

Mt

A

go g Cwo Bo Cw B Beff

WL WLo


Vista Frontale Zoom_1: ML Metacentro Longitudinale

A go

WLo

g

WLo

Cwo

WL

Cw

WL Bo B

Beff

Vista Frontale Zoom_2: Ingrandimento delle geometrie

go

WLo

g

WL

Cwo Cw

Bo B

Beff


PREVISIONI DI ASSETTO IN SEGUITO A SPOSTAMENTO DI CARICO

Dato il piano di costruzione e la tavola delle carene diritte, possiamo conoscere rispetto all’immersione di progetto (To) qual è il dislocamento dell’imbarcazione. Ipotizziamo ora, di spostare la coppia di motori di cui conosciamo il peso(q) concentrato nel punto A (-0,304 ; 0 ; 0,896) [m] al punto A1 (-3.0,1,1.763) . Verifichiamo se l’imbarcazione mantiene la stabilità controllando che il nuovo baricentro (G) rimanga al di sotto del metacentro trasversale MT, ricavato dalle carene diritte; dopo essere entrati con la quota della nuova immersione viene confermata in questo caso, la stabilità dell’imbarcazione.

Assetto INIZIALE

T (m) D (T) Xb (m) Xw (m) Zbo (m) r (m) R (m) Zgo (m)

0,8 16,617 -1,08 -0,8 0,531 2,31 22,803 0,8

Assetto FINALE

T1 (m) D1 (T) Xbo=Xgo (m) Xwo (m) r1 (m) R1 (m) Yg1 (M) Zg1 (m)

0,8 16,617 -1,08 -0,8 2,31 22,803 0,07 0,88

peso motori 1280 (kg)

Coordinate de

Z(A) (m) Z(A') (m) Y(A') (m)

0,896 1.763 1

A'

(0,1,1.76339)


SPOSTAMENTO DI CARICO Costruzione Geometrica Vista Frontale

Mt

A1

Ao

WLo

Go Cwo

G1

WL Bo Beff

Mt Mt

A1

To

A

Go Bo

Cwo

G1


Data la tavola delle carene diritte e quindi il dislocamento e le coordinate del baricentro dell’imbarcazione,e il piano di costruzioni è possibile calcolare il momento di stabilità in relazione all’angolo d’inclinazione dell’imbarcazione.

0.90

0.90

0.90

0.80

0.80

0.80

°

° 24.62

26.79

°

° 24.62

26.79

°

°

28. 89

°

Angoli limite nei tre casi di dislocamento presi in considerazione sulla sezione maestra dello scafo: possiamo notare che aumentando l’immersione (e di conseguenza il dislocamento) gli angoli limite φ diminuiscono

26.79

28. 89

°

0.70

Le immagini rappresentano gli Angoli limite nei tre casi di dislocamento presi in considerazione sulla sezione maestra dello scafo; si può notare che aumentando l’immersione (e di conseguenza il dislocamento) gli angoli limite φ diminuiscono

28. 89

0.70

DIAGRAMMI DI STABILITÀ-Cross Curves of Stability


IMMERSIONE "-0.10(m)" 1,20 1,10 1 00 1,00 0,90

Ms/DISL (m) M

0,80

immersione T(m) DISL(T) r(m) a(m) Zg(m) Zb(m)

-10(cm) 0,7 13 2,6 0,24 0,7 0,46

sen(fi) 0 0,087 0,173 0,258 0,342 0,422 0,483

Ms(T*m) 0,00 2,64 5,24 7,82 10,37 12,79 14,64

0,70 0,60 0,50 0 50

Ms/DISL (m)

0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0

5

10

15

20

25

30

fi (°) 0 5 10 15 20 25 28,89

Ms/DISL (m) 0,00 0,21 0,41 0,61 0,81 1,00 1,14

fi (°)

IMMERSIONE DI PROGETTO 1.00 0.90

Ms/DISL (m ) )

0.80 0.70 0.60

Di progetto 0.8 16.62 2.31 0.27 0.8 0.53

sen(fi) 0 0.087 0.173 0.258 0.342 0.422 0.45

Ms(T*m) 0 2.95 5.86 8.75 11.59 14.31 15.25

immersione T(m) DISL (T) r(m) a(m) Zg(m) Zb(m)

+10(cm) 0,9 21 2,03 0,31 0,9 0,59

sen(fi) 0 0,087 0,173 0,258 0,342 0,416

Ms(T*m) 0,00 3,08 6,13 9,14 12,11 14,73

0.50 0.40

Ms/DISL (m)

0.30 0.20 0.10 0.00 0

5

10

15

20

25

30

fi (°)

fi (°) 0 5 10 15 20 25 26.79

IMMERSIONE "+0.10(m)" 1.00 0.90 0.80 0.70 Ms/DISL(m)

immersione T(m) DISL(T) r(m) a(m) Zg(m) Zb(m)

0.60

Ms/DISL (m) 0.00 0.18 0.35 0.53 0.70 0.86 0.92

0.50 0.40

Ms/DISL (m)

0.30 0.20 0.10 0.00 0

5

10

15 fi (°)

20

25

30

fi (°) 0 5 10 15 20 24,62

Ms/DISL (m) 0,00 0,15 0,30 0,44 0,59 0,72


Cross Curves of Stability

Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)

12844 Kgf

10°

15°

20°

25°

28.89° f(°)

Ms/∆ (m)

16617 Kgf

10°

15°

20°

25°

26.79° f(°) Ms/∆ (m)

20588 Kgf

10°

15°

20°

24.62°

f(°)


Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)

12844 Kgf

12844 Kgf

10°

15°

20°

25°

Ms/∆ (m)

φ(°)

16617 Kgf

16617 Kgf

10°

15°

20°

Ms/∆ (m)

25°

f(°)

28.89°

φ(°)

26.79°

20588 Kgf

10°

15°

20°

φ(°)

f(°)


Cross Curves of Stability

Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)

Ms/∆ (m)


PROGETTO DI MASSIMA DI UN ELICA

E’ possibile progettare l’elica di un’imbarcazione, ipotizzando : • la velocità V di crociera=30kn (15,43 m/s) • il diametro d dell’elica: 0.80 m • immersione del mozzo: 0.80 m

Velocità in nodi Velocità in metri/secondo Resistenza

Pressione atmosferica Immersione del mozzo Pressione di vapore dell’acqua di mare Peso specifico dell’acqua di mare

Ricaviamo: • la velocità d’avanzamento dell’elica (u = 13,1 (m/s) • la spinta propulsiva (T=1811,7 Kgf )

Velocita di avanzamento dell ‘elica;

u = (1-w)v

Spinta propulsiva; T = R/(1-t)

Vel (kn) Vel (m/s) Diametro Rt (kgf) t w k Po (kgf/m^2) t (m) pv (kgf/m^2) ɣ (kgf/m^3)

u = 13,1 (m/s) T = 1811,7 (Kgf )

Avendo utilizzato : • t=0,15 • w=0,15

• Calcoliamo : Pressione assoluta al mozzo dell ‘elica; • il rapporto tra area espansa e area del disco(Δe/Δo)

Pressione assoluta al mozzo dell ‘elica; Area sviluppata/Area disco;

p= Po+ v*z]

Ae/Ao = k + 2,2*[T/(p-pv)D^2]

p = 11150,8 (kgf/m^2) Ae/ao = 0,76

30 15,43 0,8 3080 0,15 0,15 0,2 10330 0,8 200 1026


Ipotizzando che l’elica abbia 3 pale entriamo nel grafico delle eliche di Gawn, troviamo la famiglia di propulsori avente uguale superficie di pala e rileviamo i valori di : • P/D (Passo/Diametro) • Kt (Coefficiente di SPINTA = T/(ρ*(n^2)*(D^4) ) • J (Coefficiente di AVANZO J = u/nD ) • Kt/(j)^2 (Coeff di SPINTA/RENDIMENTO^2 T/ (ρ*D^2*u^2)]

Kq

(Coefficiente del MOMENTO = Q/ ρ (n^2)(D^5) )

raccogliamo i dati all’interno di una tabella :

P/D

Kt 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

J 0,1 0,13 0,145 0,151 0,162 0,173 0,188 0,21

0,44 0,6 0,78 0,96 1,16 1,33 1,51 1,67

Kt/(J)^2 Kq n 0,52 0,018 0,36 0,024 0,24 0,03 0,16 0,036 0,12 0,04 0,10 0,047 0,08 0,056 0,08 0,066

0,405 0,6 0,67 0,71 0,745 0,765 0,78 0,79


Calcoliamo le caratteristiche della nostra elica: Passo/Diametro

P/D Rendimento

1.179

J

0,941

J

0,941

n

0,706

Kt/j^2 0,17 Coefficiente di MOMENTO TORCENTE [Kq = Q/ ρ (n^2)(D^5)] Kt 0,1503

P/D

1.179

n

0,706

P/D kq

J

0,941

P/D Kt/j^2

1.179 0,17

J

Kt di SPINTA/RENDIMENTO^2 0,1503 Coeff [Kt/j^2 = T/(ρ*D^2*u^2)]

J

0,941

n 0,706 Coefficiente di SPINTA Kt= T/(ρ*(n^2)*(D^4) ) Kt/j^2 0,17

0,17

Kt

0,1503

kq

0,0035

nCoefficiente di AVANZO 0,706 J = u/nD

n kq

1.179 0,17

0,706 0,0035

J Kt

0,941 0,1503

Kt/j^2

n kq

0,706 0,0035

Kt

0,1503

0,17

kq

0,0035

Kt/j^2 Kt

0,941

0,1503

kq 0,0035di giri al Ricaviamo il numero secondo dell’elica(n).

numero di giri = 17,42 giri/s n=u/JD (giri/s)

Costruiamo il grafico con i valori ricavati dal grafico di Gawn e troviamo i valori della nostra elica per le grandezze già calcolate:

P/D

1.179

J

0,941

n Kt/j^2

0,706

Kt, Kq ,J, η, Kt/J^2

P/D Kt/j^2

1.179 0,0035

0,941

0,1503

kq

0,0035

n

0,706

Kt/(j^2)

0,17

Kt

J

0,170 0,150 0,035

Kt KQ

P/D


CURVE DI BURRILL : Verifica della percentuale di cavitazione sul dorso delle pale dell’elica

Ora calcoliamo: • la sigma(indice di cavitazione) • il coefficiente tau,

CAVITAZIONE (Ur)^2 Ae= 0,386205029 Ap= 0,3 SIGMA 0,191923 Tau

Otteniamo la percentuale di cavitazione dell’elica uguale al 30% circa

Nel nostro caso la cavitazione è del 30%,se volessimo un regime di cavitazione minore dovremmo rifare i calcoli variando i dati,o fare delle prove in vasca.

Le eliche possono essere: non cavitanti, al limite di cavitazione,supercavitanti e supercavitanti di superficie .

0,17993252

1112,25

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Hull Stability

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