Estabilidade Longitudinal

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Arquitetura Naval e Offshore
Estabilidade Longitudinal
Trim
É a diferença entre os calados na perpendicular de ré e na perpendicular de vante de qualquer plano de flutuação, medidos em relação à linha de referência de calados adotada.
Calado paralelo (parelho) : TAR = TAV
Trim pela popa (derrabado) : TAR > TAV
Trim pela proa (abicado) : TAR < TAV
Valor máximo 1.5%LPP (0.9º)
Valor máximo 0.5%LPP (0.3º)
LCF (Posição Longitudinal do Centro de Flutuação)
LCF é a posição longitudinal do centróide do plano da linha d’água, definindo o eixo sobre o qual o navio se inclina longitudinalmente quando uma massa é adicionada, removida ou transportada.
Calado Equivalente
O calado no centro de flutuação (LCF) define a posição do calado equivalente ou calado médio verdadeiro. Isso não muda se o navio possui trim devido a movimentação de pesos para vante ou para ré. O calado médio a meia-nau muda devido ao trim, a menos que, o centro de flutuação esteja a meia-nau. Há uma correção para aplicar ao calado médio aparente para obter o calado médio verdadeiro.
Para navios de formas cheias como superpetroleiros e para navios de formas finas como contêineiros, devido ao LCF estar até +/-3% de L afastado da meia nau, este conceito de calado equivalente passa a ter uma considerável importância. A correção para o calado pode significar em uma grande diferença no deslocamento.
O calado equivalente é medido imediatamente abaixo da posição do LCF da linha d’água . O calado médio aparente é definido como: 
Calado médio verdadeiro
(S): diferença de calado no LCF e o calado a meia nau.
(d): distancia do LCF até a meia nau.
(T): trim.
(L): comprimentos entre perpendiculares do navio.		
Pela semelhança de triângulos:
Metacentro Longitudinal
		Suponhamos um navio em aguas parelhas em que B é seu centro de carena. Se aplicarmos ao navio uma rotação ao redor de seu eixo transversal, de modo que seu volume deslocado não sofra variação, o centro de carena será agora B’.
		O deslocamento não sofre alteração e sua linha de ação que outrora passava por B passa agora em B’. Assim a nova linha de ação cortará a linha de ação anterior em um ponto ML, que dependerá do ângulo de inclinação longitudinal. Quando θ é pequeno (até 8º) o ponto ML é praticamente invariável, recebendo o nome de metacentro longitudinal.
Raio metacêntrica longitudinal
		O metacentro longitudinal possui propriedades análogas as do metacentro transversal, o que ocorre também com a distancia BML, agora chamada de raio metacêntrico longitudinal.
Onde:
IL = momento de inercia do plano de flutuação em relação ao eixo transversal que passa pelo centro de flutuação
= Volume deslocado
Nota: Efeitos de superfície livre são desprezados na estabilidade longitudinal
Altura metacêntrica longitudinal
		Seguindo o raciocínio análogo à estabilidade transversal, a estabilidade longitudinal de uma embarcação depende do sinal dado à distancia GML, chamada de altura metacêntrica longitudinal.
		Na estabilidade longitudinal o ponto ML fica sempre acima da G, senso assim a altura metacêntrica longitudinal  é sempre positiva. Isto ocorre porque o momento de inércia IL é sempre grande consequentemente o BML também.
		Já que BML é muito grande podemos considerar o valor da altura metacêntrica longitudinal GML igual ao do raio metacêntrico longitudinal  BML. 
			
Como também, 
Como também, 
	Assim,
Trim devido ao movimento longitudinal de massas a bordo
		Ao deslocarmos um peso no sentido longitudinal do navio, ele passa a apresentar um caimento, caimento esse que gera um ângulo θ.
Sabendo que o trim pode ser descrito com L.tg θ podemos dizer que:
		Se supormos que o produto (momento de trim) é igual ao denominador, resultará em um trim =1, portanto o denominador pode ser considerado com o momento de caimento unitário (MT1)
Momento para gerar trim de 1 cm
Sendo: 
Assim, para ter um trim de um centímetro o momento é dado por: 
Algumas aproximações usadas na arquitetura naval:
Exemplo
Exemplo: Em uma chata que encontra-se flutuando em água doce, se move um peso de 10 t a uma distancia de 15m. Determinar o trim produzido
 Área do plano de flutuação 
Efeito da adição de pequenas massas
	É útil assumir que quando uma pequena massa é adicionado ao navio ela é inicialmente colocada no centro de flutuação e então é movida para vante ou para aré assumindo assim sua posição final. Assim, o efeito de uma massa adicionada no calado podem ser divididos em:
Aumento do calado 
Mudança do trim devido a movimentação de massa no sentido longitudinal.	
	O aumento do calado pode ser encontrado dividindo a massa pela TPC (toneladas por centímetro de imersão).
	
14
Movimentação de Cargas a Bordo
Análise dos parâmetros
Previsão das novas condições de Flutuação e Estabilidade
Movimentação de carga a bordo
 Banda e trim
 Calado à ré e à vante
 Calado nos bordos
Procedimento
Movimentação vertical da carga: g1  g2
Movimentação longitudinal: g2  g3
Movimentação transversal do peso: g3  g4
Modificação apenas do KG.
A embarcação continua sem banda, mas adquire trim (exercício anterior).
A embarcação adquire banda (primeiro exercício de hoje).
Arquitetura de Sistemas Oceânicos I, 2009
15
Movimentação de Cargas a bordo: Exercício
1) Considere o navio de carga geral Permabru de 161 metros de comprimento, cujas curvas hidrostáticas serão fornecidas na aula. 
(Obs.: No gráfico de deslocamento x calado, eixo x está escrito x104. Leia-se: 103.)
O Permabru tem centro de gravidade em uma altura de 6,0 metros e flutua inicialmente com um calado de 9 metros, sem trim ou banda.
Uma carga de 3000 ton., que se encontrava na intersecção da quilha com vertical que continha o CG inicial, é reposicionada 8 metros à vante da seção mestra, 12 metros acima da linha de base e a 2 metros da linha de centro. 
Pede-se determinar:
o ângulo de banda tomado
os novos calados à vante e à ré
Procedimento para Problemas de Trim
Fazer um esboço das informações fornecidas. Dando valores.
2. Estimar o aumento do calado, Lembrando-se de converter as unidades em metros.
3. Calcule a variação de Trim. Converter unidades para metros.
5. Coletar todos estes valores em conjunto para estimar o calado nas perpendiculares da seguinte forma: Calado em uma perpendicular = calado original + variação do calado
6. Na prática, é comum arredondar os valores finais em duas casas decimais.
PR
CF
PV
L
C