provas de mar
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Procedimentos para realização e métodos para análise por Luíza Ferreira Andrade.TRANSCRIPT
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA
Provas de mar Procedimentos para realização e
métodos para análise
Luíza Ferreira Andrade
2008
Sergio Hamilton Sphaier, Dr-Ing. DENO/UFRJ
Ricardo Barreto Portella, M.Sc.
PROJEMAR
Richard David Schachter, Ph.D.
DENO/UFRJ
Paulo de Tarso T. Esperança, D.Sc.
DENO/UFRJ
2
Índice
1 INTRODUÇÃO 5 2 OBJETIVO 5 3 PROVA DE MAR 5
PROVA DE VELOCIDADE 7
4 CONDIÇÕES LIMITES PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 8 4.1 LOCALIZAÇÃO DA PROVA 8 4.2 VENTO 9 4.3 PROFUNDIDADE 11 4.4 ESTADO DE MAR 14 4.5 CORRENTE 16 4.6 TEMPERATURA DA ÁGUA E SALINIDADE 17 5 CONDIÇÕES DO NAVIO PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 17 5.1 CONDIÇÃO DE CARREGAMENTO 17 5.2 DEFLEXÃO E BANDA 19 5.3 RUGOSIDADE 19 5.4 GEOMETRIA DO PROPULSOR 21 6 PROCEDIMENTOS PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 21 6.1 PREPARAÇÕES PARA A PROVA 22 6.2 NÚMERO DE CORRIDAS 22 6.3 TEMPO DE PROVA 23 6.4 PERCURSO DA PROVA 24 6.4.1 APROXIMAÇÃO 25 6.4.2 TRECHO DE MEDIÇÃO 26 6.4.3 AFASTAMENTO 27 6.4.4 CURVA DE GIRO 27 6.5 INFORMAÇÕES MONITORADAS DURANTE CADA CORRIDA 27 7 PROCEDIMENTOS PARA ANÁLISE DOS RESULTADOS 28 7.1 ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS NA PROVA DE ACORDO COM O PADRÃO BSRA 28 7.1.1 AVALIAÇÃO DOS DADOS 28 7.1.2 ANÁLISE DO VENTO 29 7.1.3 ANÁLISE DA CORRENTE 31 7.1.4 CORREÇÃO DA VELOCIDADE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITO DE ÁGUAS RASAS 33 7.1.5 CORREÇÕES PARA CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS 35 7.1.6 CURVAS DE PERFORMANCE FINAIS 39 7.2 ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS NA PROVA DE ACORDO COM O PADRÃO ISO 15016 41 7.2.1 AVALIAÇÃO DOS DADOS 42 7.2.2 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE VENTO 46 7.2.3 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE ONDAS 48 7.2.4 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DA TEMPERATURA DA ÁGUA E SALINIDADE 49 7.2.5 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE GOVERNO (STEERING) E DERIVA 49 7.2.6 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DO DESLOCAMENTO E TRIM 51 7.2.7 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AO AUMENTO DE RESISTÊNCIA 51 7.2.8 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE CORRENTE 53 7.2.9 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DA RESISTÊNCIA DO AR 54 7.2.10 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE ÁGUAS RASAS 56 7.3 ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS NA PROVA DE ACORDO COM O PADRÃO 24ª ITTC 56 7.3.1 AVALIAÇÃO DOS DADOS 56 7.3.2 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE VENTO 57 7.3.3 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE ONDAS 57 7.3.4 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DA TEMPERATURA DA ÁGUA E SALINIDADE 57 7.3.5 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE GOVERNO (STEERING) E DERIVA 58 7.3.6 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DO DESLOCAMENTO E TRIM 58 7.3.7 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE CORRENTE 58 7.3.8 CORREÇÃO DA PERFORMANCE DO NAVIO DEVIDO AOS EFEITOS DE ÁGUAS RASAS 58 7.3.9 CÁLCULO DA POTÊNCIA CORRIGIDA 58 8 COMPARAÇÃO QUALITATIVA ENTRE OS PROCEDIMENTOS PARA ANÁLISE DOS RESULTADOS 60
PROVA DE MANOBRA 62
9 TIPOS DE MANOBRAS 63 9.1 CURVA DE GIRO (TURNING CIRCLE) 63 9.2 MANOBRA DE ZIG-ZAG (Z-MANOEUVRE TEST) 64 9.2.1 MANOBRA DE ZIG-ZAG MODIFICADA (MODIFIED Z-MANOEUVRE TEST) 65 9.2.2 MANOBRA DE ZIG-ZAG EM BAIXA VELOCIDADE (Z-MANOEUVRE AT LOW SPEED TEST) 65
3
9.3 MANOBRA ESPIRAL (SPIRAL MANOEUVRE) 66 9.3.1 MANOBRA ESPIRAL DIRETA (DIRECT SPIRAL MANOEUVRE) 66 9.3.2 MANOBRA ESPIRAL REVERSA (REVERSE SPIRAL MANOEUVRE) 67 9.4 TESTE PULL-OUT (PULL-OUT TEST) 67 9.5 TESTE DE PARADA BRUSCA (CRASH STOPPING TEST) 68 9.6 TESTE DE PARADA INERCIAL (STTOPING INERTIA TEST) 68 9.7 TESTE DE HOMEM AO MAR (MAN-OVERBOARD TEST) 69 9.7.1 CURVA ELÍPTICA (ELLIPTICAL TURNING MANOEUVRE) 69 9.7.2 CURVA DE WILLIAMSON (WILLIAMSON TURNING MANOEUVRE) 69 9.8 MANOBRA DE CURSO PARALELO (PARALLEL COURSE MANOEUVRE TEST) 69 9.9 TESTE DE CURVA INICIAL (INITIAL TURNING TEST) 69 9.10 TESTE DE CURVA DE ACELERAÇÃO (ACCELERATING TURNING TEST) 70 9.11 TESTE DO THRUSTER (THRUSTER TEST) 70 9.11.1 MANOBRA DE GIRO (TURNING MANOEUVRE) 70 9.11.2 MANOBRA ZIG-ZAG (ZIG-ZAG MANOEUVRE) 71 9.12 CRABBING TEST 71 10 TERMINOLOGIA ASSOCIADA 71 10.1 ALCANCE (REACH) 71 10.2 ALCANCE A VANTE (HEAD REACH) 71 10.3 ÂNGULO DE APROAMENTO DE EXECUÇÃO (EXECUTE HEADING ANGLE) 71 10.4 ÂNGULO DE OVERSHOOT (OVERSHOOT ANGLE) 71 10.5 APROAMENTO (HEADING) 71 10.6 APROXIMAÇÃO (APROACH) 71 10.7 AVANÇO (ADVANCE) 72 10.8 DERIVA (DRIFTING) 72 10.9 DIÂMETRO TÁTICO (TACTICAL DIAMETER) 72 10.10 DISTÂNCIA TOTAL PERCORRIDA (TRACK REACH) 72 10.11 TEMPO DE GUINADA (TIME TO CHECK YAW) 72 10.12 TEMPO DE GIRO INICIAL (INITIAL TURNING TIME) 72 10.13 TEMPO DE UM CICLO COMPLETO (TIME OF A COMPLETE CYRCLE) 72 10.14 UNIDADE DE TEMPO (UNIT TIME) 72 10.15 VELOCIDADE ANGULAR (ANGULAR SPEED) 72 11 CONDIÇÕES LIMITES PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 72 11.1 LOCALIZAÇÃO DA PROVA 73 11.2 VENTO 73 11.3 PROFUNDIDADE 73 11.4 ESTADO DE MAR 73 12 CONDIÇÕES DO NAVIO PARA REALIZAÇÃO DA PROVA 74 12.1 CONDIÇÃO DE CARREGAMENTO 74 13 PROCEDIMENTOS PARA ANÁLISE DOS RESULTADOS 74 13.1 CAPACIDADE DE GIRO 74 13.2 CAPACIDADE DE GIRO INICIAL 74 13.3 CAPACIDADE DE GUINADA E DE MANTER O CURSO 74 13.4 CAPACIDADE DE PARADA 75
14 PROCEDIMENTOS PARA A REALIZAÇÃO DE PROVAS DE MANOBRA E COMPARAÇÃO QUALITATIVA ENTRE
PADRÕES 75 15 CONCLUSÃO 76 16 BIBLIOGRAFIA 80
4
V
S
3
3
Índice de figuras
Figura 4.2.1 Sistemas de coordenadas e definições 10
Figura 4.2.2 Variação da resistência do vento em função da velocidade do vento 10
1
Figura 4.3.1 Influência de V/(gh) 2 14
Figura 4.5.1 Posicionamento de instrumentos para verificação de corrente 16
Figura 5.3.1 Efeito da incrustação 20
Figura 6.3.1 Trajeto do navio durante uma corrida típica 24
Figura 6.3.2 Trajeto do navio durante uma corrida típica 24
Figura 6.4.1 Cursos recomendados 25
Figura 6.4.1.1 Distância de aproximação requerida 26
Figura 7.1.2.1 Diagrama de vetor de vento 29
Figura 7.1.3.1 Curvas de potência no eixo devido à ausência de vento 32
Figura 7.1.3.2 Curva de corrente 32
Figura 7.1.41 Perda de velocidade devido aos efeitos de água rasa 34
Figura 7.1.4.2 Função tangente hiperbólica 34
Figura 7.1.5.1 Curvas PS S 36
Figura 7.1.5.2 Curvas PS N 37
Figura 7.1.5.3 Curvas VS N 37
Figura 7.1.5.4 Curvas T V 2
39
Figura 7.1.5.5 Curvas T N2 39
Figura 7.1.6.1 Curvas de performance estimadas na prova e para condições atmosféricas 40
Figura 7.1.6.2 Curvas de performance estimadas na prova 41
Figura 7.1.6.3 Curva de corrente final 41
Figura 7.2.1.1 Curvas características do propulsor e ponto de operação 43
Figura 7.2.1.2 Razão de deslizamento 44
Figura 7.2.2.1 Coeficiente de resistência de vento em vento de proa 47
Figura 7.2.2.2 Coeficiente direcional de resistência de vento 47
Figura 7.2.3.1 Sistema de coordenadas 48
Figura 7.2.5.1 Fator de dedução de resistência devido ao steering 50
Figura 7.2.9.1 Curvas de coeficiente de torque e rotações do propulsor 52
Figura 7.2.8.1 Curva de corrente 54
Figura 9.1.1 Curva de giro 64
Figura 9.2.1 Teste de Zig-Zag 65
Figura 9.3.1 Manobra espiral 66
Figura 9.4.1 Teste pull-out 68
Figura 9.5.1 Teste de parada 68
5
1 Introdução
O Brasil não produz navios de grande porte há mais de 10 anos, porém, graças à iniciativa
do governo federal e à globalização da economia, este quadro tende a mudar.
De acordo com Carlos Daher Padovezi, pesquisador e diretor do Centro de Engenharia Naval e Oceânica do IPT, “em janeiro de 2004 existiam 160 milhões TPB em carteira nos estaleiros do mundo. Nos últimos anos, têm sido colocados contratos de 1000 a 1200 navios por ano, representando um aumento de mais de 50 milhões TPB na carteira de encomendas mundial.
A demanda por navios é induzida pelo fluxo de comércio internacional. Com a
globalização da economia mundial, o comércio internacional vem crescendo a uma taxa média de 5,3% ao ano nos últimos 10 anos. Os volumes de carga movimentados por via marítima evoluem a uma taxa média de 3,3% ao ano desde 1983.”
Com base nas expectativas de recuperação da indústria naval, sabe-se que será essencial
a capacitação de várias áreas, desde o projeto do navio até a sua construção, passando por etapas como gestão das operações em estaleiro, cadeia de suprimentos, difusão tecnológica e capacitação de RH.
Constam como elos entre a fase inicial do projeto e a entrega efetiva da embarcação, depois
de sua construção, as chamadas provas de mar.
As provas de mar são conhecidas por avaliar a performance da embarcação construída, explicitando-se a capacidade de manobra do navio e o cumprimento dos requerimentos contratuais como a velocidade de serviço. O não cumprimento dos requerimentos pode resultar em multa ou cancelamento da encomenda.
No decorrer deste relatório, estudos sobre procedimento para realização das provas de
mar e para a análise destas serão abordados. Comparações entre os métodos apresentados por diferentes padrões serão apresentadas e, por fim, um procedimento atualizado, baseado nos padrões mais recentes, será proposto.
2 Objetivo
Æ Analisar os procedimentos disponíveis a respeito da realização das provas de mar;
Æ Analisar os procedimentos disponíveis a respeito da avaliação de resultados das
provas de mar;
Æ Comparar qualitativamente os procedimentos de realização e avaliação de resultados
das provas de mar disponíveis;
Æ Propor um procedimento para realização de provas de mar e análise de seus
resultados, com base nos padrões estudados.
3 Prova de mar
Prova de mar é o termo utilizado para identificar conjuntos de testes realizados para
avaliar a performance do navio.
Os testes são realizados com o navio em escala real e servem para analisar a
manobrabilidade e o cumprimento de requerimentos contratuais como velocidade de serviço.
6
Neste sentido, pode-se falar em duas divisões: as provas de velocidade – testes para avaliação da velocidade e potência requerida – e provas de manobras – testes para avaliação da manobrabilidade da embarcação.
Realiza-se as provas de velocidade com o intuito de se chegar à velocidade de serviço da
embarcação para as condições de carregamento e condições ambientais pré-determinadas. Geralmente, estas últimas são: ausência de vento, ausência de ondas, águas abertas e profundas e ausência de corrente. Algumas vezes também acha-se necessário analisar os resultados para cascos sem rugosidade excessiva, temperatura e salinidade da água ideais e efeitos de deriva e governo (steering) mínimos.
Sabe-se, porém, que todas estas exigências são difíceis de serem alcançadas durante a
prova e, por este motivo, correções através de gráficos ou formulações empíricas são feitas para a consideração das condições ideais estipuladas.
As provas de manobras são abordadas de forma um pouco diferente: enquanto nas
provas de velocidade realiza-se corridas duplas consecutivas até se obter uma gama de dados suficiente para a avaliação completa dos resultados, sempre tendo os trechos de aproximação, medição, afastamento e curva de giro repetidos, nas provas de manobra diferentes trajetos são traçados dependendo da habilidade que se pretende analisar. O estudo é, então, baseado na escolha de quais os testes de manobra devem ser feitos para avaliar as diferentes habilidades do navio.
Pode-se analisar, através dos diferentes testes, a estabilidade direcional do navio, a
capacidade de se manter no curso determinado, a capacidade de responder a uma ordem de mudança do curso e a capacidade de parada, por exemplo.
Existem cerca de 19 (dezenove) tipos de testes de manobra, cada um avaliando uma
ou mais habilidades. O conjunto de testes a serem realizados depende da relevância do que se pretende avaliar em cada navio. Alguns testes avaliam as mesmas habilidades, não sendo necessário, portanto, a realização de dois ou mais testes com mesma finalidade.
Da mesma maneira que nas provas de velocidade, condições ambientais ideais pré-
determinadas também devem ser consideradas. Porém, a correção dos resultados quando estas não são alcançadas são baseadas em testes com modelo ou simulação computacional tendo, portanto, um acesso mais difícil.
Cada tipo de prova de mar, portanto, deve ter as condições ambientais ideais,
condições de carregamento e de estado do navio, procedimentos para sua realização e método para a correção de seus resultados definidos antes do início dos testes propriamente ditos.
A escolha dos métodos para a realização e correção pode ser baseada em diferentes
padrões, publicados por organizações distintas como International Towing Tank Conference – ITTC, The British Ship Research Association – BSRA, International Organization for Standardization – ISO, International Maritime Organization – IMO, Society of Naval Architects & Marine Engineers – SNAME e Maritime Research Institute Netherlands – MARIN, a serem escolhidas conforme interesse.
A seguir, divide-se o estudo em duas partes principais, onde as provas de velocidade e
de manobra serão tratadas separadamente.
7
PROVA DE VELOCIDADE
8
Inicia-se, neste ponto, o estudo referente à etapa da prova de mar conhecida como prova de velocidade.
Como mencionado, as provas de velocidade avaliam a performance do navio tendo em
foco a velocidade alcançada quando o navio é submetido a uma determinada potência. Esta avaliação tem caráter contratual, ou seja, o objetivo é assegurar que a velocidade estipulada no contrato com o armador foi devidamente alcançada.
No contrato, o alcance da velocidade estipulada geralmente considera situações ideais em
que as condições ambientais são amenas, ou seja, os efeitos devido ao vento, às ondas e à corrente são desprezíveis. Além disto, considera-se que a profundidade é suficientemente grande para que não afete os resultados da prova.
Sabe-se, porém, que condições ideais não são encontradas na prática e, por isso, algumas
vezes, corrige-se os resultados obtidos na prova para que estes passem a corresponder às condições requeridas.
Porém, é sempre preferível evitar tais correções escolhendo-se um local adequado para
a realização da prova de velocidade. Sabendo-se que as condições ideais requeridas não são encontradas, determina-se limites em que as condições ambientais reais não afetam, consideravelmente, os resultados esperados.
Pode-se optar por prever a velocidade do navio em escala real e a sua resistência total
através da realização de testes com modelos. As condições ambientais aplicadas ao modelo também são, geralmente, as requeridas e a condição de carregamento utilizada (deslocamento, calados e trim) deve ser repetida nos testes da prova de velocidade.
Mais uma vez, é difícil representar fielmente as condições de carregamento utilizadas
durante os testes com modelos. Por este motivo, determina-se limites de diferença entre as condições dentro dos quais as correções não são necessárias.
A seguir, pode-se conhecer os limites dentro dos quais os resultados são considerados
válidos sem as correções.
4 Condições limites para realização da prova
Este item evidencia os limites estabelecidos para as condições ambientais.
Os fatores influenciadores na performance do navio considerados são: localização da
prova, condições de vento, profundidade da região, estado de mar, características da corrente e temperatura e salinidade da água.
Alterações em qualquer fator podem afetar os resultados obtidos durante a prova.
Desta forma, é importante que se consiga manter tais fatores dentro de limites pré- estabelecidos por padrões, como os vistos abaixo.
Quanto mais restritas aos limites sugeridos forem as condições ambientais, menor será o
erro em relação ao estipulado contratualmente e ao apresentado nos testes com modelo e, conseqüentemente, menor será a necessidade de correções.
4.1 Localização da prova
Como explicitado anteriormente, a escolha da região de prova pode evitar correções
aos resultados obtidos, se alguns fatores de influência na performance do navio forem mantidos limitados.
No geral, para a escolha da localização da prova de velocidade, considera-se as
condições de vento e mar predominantes, a geometria da região, a constância das condições ambientais, o tráfico de outras embarcações e o espaço disponível para a realização de manobras.
9
De maneira simplificada, pode-se dizer que:
Æ As condições de vento e o estado de mar podem forçar o uso de ângulos excessivos
de leme para manter a direção requerida, causando flutuações no torque do eixo e velocidade do navio. Desta maneira, deve-se evitar regiões onde as condições sejam severas;
Æ A geometria da região de prova podem afetar os resultados da prova, pois têm
influência sobre a resistência do navio;
Æ A constância das condições ambientais garante previsões confiáveis à cerca da agenda da prova como, por exemplo, as datas e tempos envolvidos. Isto pode evitar problemas como interrupção da prova devido a mudanças da condição ambiental;
Æ O tráfico de outras embarcações estimula a formação de ondas, interrupções e
mudança no trajeto para a passagem de embarcações. Por este motivo, não recomenda-se regiões com tráfico comercial.
Æ A área da prova deve ser suficientemente extensa para a realização de
manobras, pois o percurso engloba a faixa de aproximação, o trecho de medição, a faixa de afastamento e as curvas de giro, dependentes do deslocamento, da velocidade, da potência do motor e do ângulo máximo de leme utilizado.
Os fatores de influência na performance do navio mais relevantes dentre os citados
acima, são tratados individualmente a seguir.
4.2 Vento
O primeiro fator de influência na performance da embarcação a ser tratado é o vento.
O vento age na superfície exposta do navio acima da linha d’água causando uma redução
na velocidade, um ângulo de banda e uma mudança no curso do navio, se o leme não estiver sendo usado para manter o aproamento. Devido à banda e à ação do leme, a resistência da embarcação é mudada ou, em outras palavras, uma resistência adicional é induzida.
Na maioria dos casos, o vento não permanece constante, ou seja, existe flutuação em
sua intensidade e direção. Desta maneira, o vento causa ondas que também aumentam a resistência.
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Onde:
V
=
Figura 4.2.1 Sistemas de coordenadas e definições
velocidade do navio
VR = velocidade relativa do vento VT = velocidade real do vento Ψ = ângulo de aproamento γR = direção do vento relativa à proa γT = direção real do vento X = força do vento longitudinal Y = força do vento transversal N = momento de vento em relação ao eixo vertical
Figura 4.2.2 Variação da resistência do vento em função da velocidade do vento
11
Observa-se a variação da resistência devido às diferentes condições vento. Tendo em vista tal constatação, torna-se claro o motivo pelo qual deve-se ter registro das condições durante cada corrida.
Mensura-se a velocidade e a direção do vento relativas ao navio usando-se um
anemômetro e um indicador da direção do vento durante cada corrida. Estes devem ser posicionados em um mastro na proa do navio a uma altura suficientemente alta para que os dados não sejam afetados por interferência do casco ou da superestrutura.
Recomenda-se que a força do vento na escala Beaufort e a sua direção sejam
observadas independentemente, por um observador experiente, durante cada corrida. Isso se deve ao fato de que alterações das condições de vento podem ser imprevisíveis ou constadas, não devido à mudança climática, e sim devido à geometria da própria região.
Para que a confiabilidade dos dados obtidos seja confirmada, recomenda-se que os
resultados registrados sejam comparados às informações provenientes de instrumentos portáteis, de uma estação de tempo suficientemente próxima ao local da prova ou, se possível, garantindo-se a calibragem do indicador de vento em um túnel de vento.
Na referência [01], são listados valores de velocidade absoluta de vento acima dos
quais os dados obtidos nas provas não são considerados válidos:
Velocidade absoluta máxima do vento ≤ 25 nós Æ Navios pesados de alta potência Velocidade absoluta máxima do vento ≤ 20 nós Æ Grandes navios de passageiros Velocidade absoluta máxima do vento ≤ 15 nós Æ Pequenos navios
De acordo com as referências [03], [06] e [11], a velocidade do vento durante a prova não
deve exceder os seguintes valores:
6 na escala Beaufort para navios com Lpp ≥ 100 metros 5 na escala Beaufort para navios com Lpp < 100 metros
Nota-se uma diferença na apresentação dos limites entre a referência [01] e as demais.
Enquanto a referência [01] estipula velocidades máximas de vento para tipos de navios, as referências mais recentes adotam uma apresentação mais geral em que os navios são representados pelos seus respectivos comprimentos entre perpendiculares e a velocidade é incluída dentro de uma escala conhecida onde cada grau corresponde a uma faixa de velocidades.
Tal diferença nos padrões mais recentes torna a consulta mais simples e amplia as
possibilidades de utilização, visto que não é limitada a apenas alguns tipos de navios e já apresenta os limites aceitáveis de velocidade de vento implícitos nos graus da escala sugeridos.
4.3 Profundidade
Como segundo fator de influência na performance do navio a ser tratado, está a
profundidade da região de prova.
Quando em águas rasas, o escoamento potencial ao redor do casco do navio sofre um aumento que provoca perda de velocidade de embarcação.
O escoamento potencial adquire um caráter mais bidimensional e, como conseqüência,
a velocidade do escoamento ao longo do casco fica maior. Em outras palavras, a resistência friccional aparecerá em velocidades mais baixas.
Quanto maior for a profundidade, menor será a influência do fundo no comportamento do
navio. Salienta-se, novamente, a importância de se realizar a prova de velocidade em uma região com profundidade suficientemente grande para que não afete a resistência da
12
T .V
2
embarcação. Abaixo, estão apresentados valores de profundidade sugeridos por diferentes padrões, abaixo dos quais há influência do fundo na performance da embarcação e conseqüente necessidade de correção.
Mensura-se a profundidade do percurso utilizando-se um ecobatímetro ou cartas náuticas
como um registro contínuo durante cada corrida. É importante que se tenha tal registro contínuo porque a topologia da região pode apresentar diferenças significantes de profundidade. Mesmo que se tente prever, dependendo da região e do tempo em que as cartas náuticas foram submetidas, pode ter havido alteração da região em relação ao registrado nas cartas náuticas.
De acordo com a referência [03], deve-se adotar como sendo a profundidade mínima
no local da prova, o maior valor entre os obtidos a partir das formulações a seguir:
h > 3. B.T
V 2
h = 2,75 S
g
Onde: h
=
profundidade da água, em unidades apropriadas B = boca do navio, em unidades apropriadas T = calado do navio, em unidades apropriadas g = aceleração da gravidade, unidades apropriadas Vs = velocidade do navio, em unidades consistentes com as acima
mencionadas
Porém, tal referência ainda aponta mais três métodos alternativos para mensurar a profundidade mínima.
O primeiro método é apresentado em “SNAME 1973/21st ITTC Powering Performance
Committe” e tem sua fórmula apresentada a seguir:
h ≥ 10. S
Lpp 2
Onde:
Lpp = comprimento entre perpendiculares, em metros
O segundo método é apresentado em “SNAME 1989 from Det Norske Veritas: Nautical
Safety – Additional Classes NAUT-A, NAUT-B and NAUT-C, July 1986” e tem suas expressões apresentadas abaixo. O valor da profundidade é o maior valor encontrado através das duas formulações.
h > 5,0 AM
h > 0,4.VS
Onde:
AM = área abaixo da linha d’água medida a meia nau, em metro²
O último deles é o método apontado na referência [4], que inclui formulações semelhantes às mostradas acima. O valor da profundidade deve ser tomado como o maior valor encontrado.
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2
h > 3. B.T
V 2
h > 2,75 S
g
De acordo com a referência [06], o maior valor de profundidade obtido a partir das expressões abaixo deve ser considerado:
h > 6,0.(AM )0.5
h > 0,5.VS
Onde:
h = profundidade da água (m) AM = área abaixo da linha d’água medida a meia nau (m²) Vs = velocidade do navio (m/s)
Finalmente, de acordo com as referências [02] e [11], para a obtenção de resultados
satisfatórios e não utilização de posteriores correções para o efeito de águas rasas, recomenda-se:
ΔVs / Vs ≤ 0,02
Onde:
Vs ΔVs
= =
velocidade do navio (m/s) perda de velocidade do navio devido à água rasa (m/s)
Sendo que a perda de velocidade do navio devido aos efeitos de água rasa pode ser derivada pelo procedimento descrito no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão BSRA” deste relatório.
Pode-se reparar que algumas expressões, se analisadas quanto as suas consistências
dimensionais, podem gerar confusão pois, aparentemente, não se mostram consistentes. Porém, deve-se considerar que os números multiplicados já englobam o ajuste necessário e, portanto, as unidades recomendadas pelos padrões devem ser atendidas.
Outro ponto de destaque, é a utilização do fator AM / h em 4 (quatro) dos 5 (cinco)
padrões válidos discutidos neste item. Esta razão foi considerada o principal fator de controle da redução de velocidade em águas rasas por Schlichting. Schlichting investigou a redução de velocidade em testes com modelos em águas profundas e rasas, e chegou à conclusão que a perda de velocidade do navio aumenta com o aumento deste fator.
O mesmo número de padrões utiliza o fator V 2 (g.h) , outro parâmetro usado por
Schlichting para estimar a perda de velocidade do navio devido aos efeitos de águas rasas.
Sabendo que V = g.h é a velocidade de onda em águas rasas, quando V assume o valor
g.h , as ondas assumem uma mudança crítica. Se a velocidade for menor que este valor, o
sistema passa a apresentar ondas transversais e divergentes, como em águas profundas. Por fim, se a velocidade for maior que o valor, o sistema passa a apresentar somente ondas divergentes, como mostrado abaixo.
14
1
Figura 4.3.1 Influência de V/(gh) 2
Acredita-se que a razão B.T h seja uma aproximação da expressão indicada por
Schlichting
AM / h
e, como pode ser visto, possui o mesmo comportamento: quanto maior a
profundidade, menor o fator e menor o efeito sob o navio.
Finalmente, não se conseguiu achar referências sobre o fator (T .V ) (h.Lpp2 ).
4.4 Estado de mar
mar.
O terceiro fator influenciador da performance do navio a ser considerado é o estado de
As ondas podem causar um acréscimo na resistência do navio devido ao efeitos de difração do casco e por causa dos efeitos indiretos de arfagem (pitch) e afundamento (heave). Quando o navio encontra ondas diferentes das ondas de proa e popa, este sofre efeitos de guinada (yaw) e jogo (roll).
Todos estes efeitos aumentam a resistência de ondas e, em conjunto com as resistências
de quebra-ondas e spray, fazem com que a velocidade tenha um decréscimo apreciável.
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2
2
Além disto, ondas com comprimento efetivo na mesma ordem que o comprimento do navio podem influenciar significantemente a performance da embarcação, por isso, é importante estimar as características destas ondas quando estiverem presentes.
Por todos estes motivos, observa-se o estado de mar durante cada corrida e faz-se
registro fotográfico sempre que possível.
Recomenda-se que bóias ou instrumentos a bordo do navio sejam utilizados para determinar altura de onda, período de onda e direção do mar e ondas.
Considera-se prática usual determinar alturas de ondas através da observação de
múltiplos e experientes observadores, incluindo pessoal a bordo.
De acordo com as referências [01] e [04], recomenda-se que as provas sejam realizadas quando o estado de mar for menor do que 2-3 (dependendo do tamanho do navio), quando não existam cristas e cavados muito pronunciados e quando as condições climáticas não produzirem movimentos apreciáveis.
De acordo com a referência [03], a altura de onda total, H, que é a soma das alturas de
ondas do mar H1/3 e swell HS1/3, deve satisfazer o seguinte:
Lpp > 100 metros : o menor valor entre H ≤ 0.015 Lpp ou 4 metros Lpp ≤ 100 metros : H ≤ 1.5 metros
Adicionalmente às limitações acima, para navios com Lpp > 200 metros, quando a
altura significativa de onda H exceder 3.0 metros, o espectro de onda encontrado durante a prova deve ser mensurado exatamente, isto é, a altura significativa de onda deve respeitar um limite máximo de discrepância igual a 5%.
De acordo com a referência [06], a altura de onda total H não deve exceder:
Lpp ≥ 100 metros : 3 metros Lpp < 100 metros : H ≤ 1.5 metros
Ainda com base na referência [06], ao se trabalhar dentro dos limites de tempo contratuais
e com estados de mar menores ou iguais a 5, pode-se fazer correções dos dados da prova de acordo com as recomendações fornecidas pela referência [05]. Para estados de mar maiores que este, pode-se aplicar as correções, mas estas não são consideradas confiáveis do ponto de vista científico.
Finalmente, de acordo com a referência [11], a altura de onda total, H, que também é a
soma das alturas de ondas do mar H1/3 e swell HS1/3, deve satisfazer o seguinte:
Lpp ≥ 100 metros : o menor valor entre H ≤ 0.015 Lpp ou 3 metros Lpp < 100 metros : H ≤ 1.5 metros
Onde as definições são as descritas a seguir e são válidas para os três últimos casos
acima mencionados (referências [03], [06] e [11]):
H = H1/ 3 + HS1/ 3 , em metros
Lpp = Comprimento entre perpendiculares, em metros
Percebe-se que as referências [01] e [04] sugerem graus da escala Beaufort para determinados navios, mas não mencionam qual o critério que inclui um determinado navio no grau 2 ou 3 da escala.
Nos demais padrões, para comprimentos entre perpendiculares maiores que 100 (cem)
metros, são apresentados dois valores entre os quais, o maior valor deve ser adotado:
H ≤ 15% Lpp metros
16
H = 3 ou 4 metros
E para comprimentos entre perpendiculares menores que 100 (cem) metros, os padrões recomendam
H ≤ 1.5 metros
Isso significa que todos os padrões concordam que os resultados empíricos que
determinaram tais valores são confiáveis.
4.5 Corrente
prova.
Outro fator influenciador da performance do navio, é a corrente presente durante a
Como a velocidade do navio é prevista para situações em que a velocidade da corrente é considerada desprezível, deve-se medir a velocidade da corrente durante a prova para determinar a correção a ser feita.
De uma maneira simples, se a corrente tem velocidade diferente de 0 (zero) e a mesma
direção do movimento do navio, a velocidade do navio deverá ser corrigida com uma redução de velocidade igual ao módulo da velocidade da corrente. Por outro lado, se a corrente apresenta velocidade diferente de 0 (zero) e direção oposta ao movimento do navio, a velocidade do navio deverá ser corrigida com um acréscimo de velocidade igual ao módulo da velocidade da corrente.
É altamente desejável que a corrente seja mensurada por instrumentos adequados
posicionados em locais pré-determinados e em profundidades próximas à região de prova, como mostrado da figura 4.1.5.1.
Figura 3.5.1 Posicionamento de instrumentos para verificação de corrente
Ao mesmo tempo, pode-se determinar as condições da corrente através da tábua de
maré. As condições podem se alterar ao longo da prova e de acordo com a distância à costa. Desta forma, recomenda-se conhecimento sobre a área escolhida para evitar grandes variações de velocidade e direção da corrente.
A referência [06] destaca que, quando as velocidade e direção da corrente não são
conhecidas, deve-se realizar um teste de giro de 360º, conduzido a baixa velocidade, para mensurar qualquer efeito ambiental (o que também inclui efeitos de vento).
Ainda de acordo com a mesma referência e, adicionalmente, com a referência [11], a
direção e a velocidade da corrente devem ser obtidas durante toda a corrida através da utilização de bóias de medição de corrente ou cartas náuticas da região de prova. Recomenda- se que os dados mensurados sejam comparados com aqueles apresentados nas cartas.
Por último, na referência [13], recomenda-se que todas as corridas sejam realizadas a
uma mesma distância da costa para evitar variações de corrente entre cada uma delas.
17
Como pode ser visto, valores de velocidade máxima de corrente não são estipulados pelos padrões e considera-se que qualquer velocidade registrada serve como correção para a obtenção da velocidade final do navio.
4.6 Temperatura da água e salinidade
Dois fatores não mencionados até aqui, mas nem por isso insignificantes, são a
temperatura e a salinidade da água.
Sabe-se que a temperatura da água e a salinidade afetam a densidade da água do mar e, conseqüentemente, a resistência do navio.
De acordo com a referência [05], normalmente, faz-se as estimativas da prova com base
na temperatura de 15 ºC e densidade de 1,025 t/m³.
5 Condições do navio para realização da prova
Este item evidencia os limites estabelecidos para as condições do navio.
Os fatores influenciadores na performance do navio considerados são: condições de
carregamento (deslocamento, calados e trim), deflexão longitudinal, banda, rugosidade do casco e apêndices e geometria do propulsor.
Alterações em qualquer fator podem afetar os resultados obtidos durante a prova.
Desta forma, é importante que se consiga manter tais fatores dentro de limites pré- estabelecidos por padrões, como os vistos abaixo.
Quanto mais restritas aos limites sugeridos forem as condições do navio, menor será o
erro em relação ao estipulado contratualmente e ao apresentado nos testes com modelo e, conseqüentemente, menor será a necessidade de correções.
5.1 Condição de carregamento
Para esta discussão, entende-se como condição de carregamento a definição do trim,
calados e deslocamento.
tópico.
Este será o primeiro fator de influência na performance do navio a ser avaliado neste
Em primeiro lugar, em navios mercantes em baixas velocidades, um trim de popa causa um aumento virtual da popa da embarcação, aumentando a resistência de separação. A medida que a velocidade aumenta e a proa tende a emergir, o formato da linha d’água na região de vante tende a ficar mais fina acarretando, com isso, uma diminuição da resistência de geração de ondas.
Para navios que ficam em condições de lastro por um grande tempo durante sua vida útil,
em calado paralelo, a superfície molhada por tonelada de deslocamento tende a ser maior, de forma que a resistência friccional por tonelada também é aumentada. Porém, devido à linha d’água mais fina nesta condição de calado reduzido, a resistência residual é menor. Mesmo assim, para que haja total imersão do propulsor, navios em condição de lastro tendem a apresentar trim de popa.
Em geral, a resistência total por tonelada de deslocamento será maior, porém, devido
ao menor deslocamento, a resistência total e a potência serão menores, e o navio em condição de lastro alcançará velocidades maiores para uma mesma potência.
Em relação ao deslocamento, se este, para a condição da prova, for menor do que o
testado com o modelo, a resistência friccional considerada será menor do que aquela do teste. O oposto é verdadeiro: se o deslocamento apresentado na prova de velocidade for maior do
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que aquele apresentado no teste com modelo, a resistência friccional considerada estará sendo maior.
Percebe-se, então, que qualquer alteração em qualquer um destes fatores pode
influenciar nos resultados finais da prova. Segue-se abaixo, as recomendações feitas a cerca da condição de carregamento.
Deve-se simular a condição de deslocamento, calados e trim mais próxima possível à
condição contratual e/ou à condição do modelo testado no tanque de provas. Confirma-se tal condição de carregamento para velocidade zero.
Recomenda-se obter os calados, trim e deslocamento no início e no final da prova para
ter-se registro das diferenças encontradas após o percurso. Isto pode ser realizado por uma segunda leitura de calado utilizando um sistema de medição ou um loading computer. Para este propósito, o sistema de medição de calado deve ser testado e calibrado no porto, antes das corridas, através de leitura direta dos calados nos dois bordos em conjunto com o loading computer.
A equivalência entre as condições de carregamento do navio na prova de mar e do
modelo no tanque de provas e/ou contratual é obtida respeitando-se alguns limites, ou seja, tendo em vista a dificuldade de se garantir exatamente a mesma condição nos casos, estipula- se certas restrições para as diferenças registradas.
De acordo com a referência [01], na 14ª ITTC considerou-se aceitável diferenças de
calados de até 4% entre o navio em escala real e o modelo no tanque de provas e, no trabalho de Wilson e Roday, diferenças entre deslocamentos menores que 10% e entre inclinações longitudinais inferiores a 1,5 metros.
Porém, o padrão mais atual aprovado pelo STA-JIP Meeting [Ref. 03] considera um limite
mais restrito para a diferença entre deslocamentos e torna a diferença entre inclinações longitudinais uma função do trim medido no modelo.
De acordo com este padrão e com a referência [11], a diferença entre o deslocamento do
navio e o deslocamento requerido (deslocamento do modelo e/ou contratual para o mesmo calado de prova) deve estar dentro do limite de ± 2% do deslocamento requerido.
Já para o trim, na condição de calado paralelo, o padrão determina que o trim deva ser
menor que 1% do calado a meia-nau.
Para a condição com inclinação longitudinal, a diferença de trim deve estar dentro do limite de ± 3% do trim testado no modelo e a imersão da proa bulbosa deve ser igual à imersão na condição de teste.
Na referência [4], a recomendação é que a escolha da condição de carregamento
(deslocamento, calados e trim) considere a imersão do propulsor para que aspiração de ar seja evitada.
Ainda com base na mesma referência, deve-se mensurar o calado na perpendicular de
vante, na perpendicular de ré e a meia nau (nos dois bordos) com o navio com velocidade nula e em lugar abrigado antes do início da prova e, se possível, logo após o retorno. Recomenda- se ainda que os valores sejam registrados com duas casas decimais e que sejam feitos registros da hora e do local onde o calado é medido.
Ao fazer-se comparação entre os 3 (três) padrões que apresentam limites numéricos para
as condições de carregamento, nota-se que os padrões mais recentes não estabelecem limites para a diferença entre calados.
Percebe-se, também, que o limite de diferença entre os deslocamentos são reduzidos
significantemente: evidencia-se uma diminuição percentual igual a 8% em relação ao limite sugerido pela referência [01] (estudo mais antigo).
19
A diferença entre inclinações longitudinais passa a ser função do calado a meia-nau para condições em calado paralelo, e função do trim apresentado pelo modelo para condições com trim. Acredita-se que este método generaliza a aplicação da correção de forma mais satisfatória, pois não estabelece um valor numérico fixo para quaisquer condições, como o valor limite igual a 1,5 metros apresentado na referência [01] e, sim, uma simples correspondência percentual entre a condição do navio e a condição testada no modelo anteriormente.
Nota: é altamente desejável que mudanças significantes no carregamento, por exemplo, consumo de combustível e outros líquidos, registradas entre os momentos da determinação do deslocamento e das corridas da prova, sejam aplicadas como correções para mensurar o deslocamento real de cada corrida.
5.2 Deflexão e banda
De acordo com a referência [4], a distribuição de pesos a bordo deve ser tal que minimize
a deflexão do navio e que mantenha a embarcação sem inclinação transversal, ou seja, não deve haver banda.
Isso se deve ao fato de que, quando um casco apresenta inclinação transversal, a
superfície imersa passa a ser assimétrica, aumentando a geração de ondas e, conseqüentemente, a resistência de ondas (wavemaking). Em alguns casos, a resistência viscosa aumenta devido à superfície molhada adicional e/ou devido ao desenvolvimento desfavorável da camada limite que induz à separação do fluxo.
5.3 Rugosidade
A rugosidade de um navio é considerada hoje o único fator de difícil quantificação que
afeta a correlação entre a real resistência do navio, a resistência estimada nos testes com modelo e a resistência mensurada durante a prova de mar.
Na prática, quando estuda-se a resistência de um navio, os efeitos da rugosidade
podem ser aproximados por um coeficiente de resistência adicional, cuja existência pode ser atribuída a diversos fatores como:
Æ Rugosidade estrutural devido ao método de construção do casco: solda, válvulas, etc.; Æ Rugosidade devido à pintura: em geral, quando bem aplicada, a tinta pode auxiliar na redução da resistência em relação ao casco sem pintura, pois pode cobrir alguns tipos de rugosidade estrutural como cordões de solda. Porém, dependendo do tipo da tinta e da maneira como foi aplicada, pode causar aumento da resistência devido a sua textura ou erros em sua aplicação; Æ Corrosão resultante do desgaste do sistema de pintura. Pode-se reduzir os efeitos da corrosão fazendo-se docagens freqüentes para a inspeção e limpeza do casco. Existem métodos para ajudar a restauração de cascos com corrosão, porém, são geralmente muito caros. Æ Incrustação causada por organismos marítimos depositados do casco (craca). Geralmente, é relacionada diretamente com o tempo gasto dentro d’água, porém, seus efeitos não costumam requerer tanta atenção porque existem, hoje, métodos de pintura eficientes contra incrustação (antifouling paints).
Segundo a referência [18], um aumento de 0,0025 centímetros na rugosidade média de
um navio, pode aumentar sua resistência em 2,5%. De acordo com experiências, considerando que o nível de rugosidade costuma variar de 0,0089 a 0,0366 centímetros, nota-se que a resistência devido à rugosidade pode ser bastante significativa.
Porém, é extremamente difícil quantificar os efeitos da rugosidade e, por isso, geralmente,
estes não são corrigidos.
20
Um exemplo disto pode ser visto na figura abaixo.
Figura 5.3.1 Efeito da incrustação
O tempo decorrido entre a saída da docagem e a prova de mar de cada navio é
mostrado a seguir:
Navio E Æ 5 meses Navio G Æ 2 meses e 5 dias Navio I1 Æ 4 meses e 6 dias Navio I2 Æ 3 dias
Na primeira prova de mar, o navio I apresentava incrustação em cerca de 70% da superfície do casco, o que o levou a necessitar de uma potência, aproximadamente, 50% mais alta do que na segunda prova.
Pode-se observar também que, apesar da grande diferença do tempo após a última
docagem dos navios E, G e I2, os mesmos apresentaram comportamentos semelhantes, onde a discrepância entre as embarcações E e I2 é de cerca de 6%.
Evidencia-se, desta maneira, a dificuldade da quantificação citada. Os padrões
passam, então, a sugerir limites de tempo entre a prova e a última docagem ou de rugosidade
21
média no casco e propulsor. Paralelamente a isto, recomendações a respeito de inspeções são, a todo instante, lembradas.
De acordo com a referência [04], é recomendável que o tempo transcorrido entre a
docagem e a prova seja de, no máximo, 2 (duas) semanas.
Deve-se observar a rugosidade da superfície do casco no fundo e no costado da embarcação. Se possível, um rugosímetro deve ser utilizado para mensurar o nível de rugosidade apresentada. Além disso, o sistema de pintura deve ser registrado.
Deve-se descrever o comprimento, a profundidade, a posição e o método com o qual a
bolina foi conectada ao casco.
O percentual de juntas soldadas na parte do casco abaixo da linha d’água e a altura média dos cordões de solda devem ser estimados.
O tamanho, número, posição e método de conexão dos anodos no casco devem ser
esboçados.
As aberturas de admissão e descarga de água devem ter seus tamanhos, posições e estruturas observadas.
Na referência [6], recomenda-se que a rugosidade média do casco não deve exceder
205 µm (µ = 10 −6 ) e a rugosidade média do propulsor não deve exceder 150 µm.
Finalmente, a referência [11] esclarece que os métodos para correção de rugosidade no casco e no propulsor não são científicos e, portanto, os resultados, quando corrigidos, devem ser utilizados apenas como parâmetro.
5.4 Geometria do propulsor
Recomenda-se que as características do propulsor, isto é, diâmetro, passo e seção das
pás, sejam mensuradas e suas extremidades sejam observadas antes da prova.
6 Procedimentos para realização da prova
Após conhecer as condições necessárias para que os resultados obtidos durante a prova
de velocidade sejam analisados sem a necessidade de correções, correções estas que servem para aproximar as condições reais encontradas das condições ideais requeridas, é importante destacar alguns aspectos práticos que irão requerer atenção para um bom andamento dos testes.
Alguns pontos destacados neste item são:
Æ Preparações para a prova: neste tópico são apontadas ações a serem consideradas
antes da realização da prova propriamente dita. Informações a serem registradas antes do início da corrida e considerações sobre a utilização de propulsor com passo controlável, são alguns dos aspectos abordados; Æ Número de corridas: neste tópico são salientadas sugestões de diferentes padrões para se definir o número de corridas a serem realizadas durante uma prova de mar e as potências a serem utilizadas; Æ Tempo de prova: neste tópico são apresentados tempos de duração de uma corrida, de acordo com corridas já realizadas; Æ Percurso da prova: neste tópico são apontados os trechos de cada corrida. A distância a ser percorrida em cada um dos trechos e o ângulo de leme a ser utilizado, são alguns dos pontos abordados; Æ Informações monitoradas durante cada corrida: neste tópico são listadas as
informações a serem registradas durante cada corrida. Estas informações serão necessárias para a posterior análise dos resultados e poderão servir como dados comparativos em um futuro estudo.
22
6.1 Preparações para a prova
Antes da prova de velocidade, os seguintes itens devem ser registrados:
Æ Data e hora da prova Æ Região de prova Æ Previsão do tempo Æ Densidade e temperatura da água Æ Pressão e temperatura do ar Æ Velocidade e direção do vento Æ Profundidade média estimada na região de prova Æ Calados a vante, a ré e a meia nau Æ Deslocamento Æ Passo do propulsor, no caso de um passo-controlável
Uma questão muitas vezes abordada, é sobre a utilização de propulsores de passo
controlável durante a prova de velocidade. Sabe-se que sua utilização pode ser feita de 3 (três) maneiras:
Æ Variar a velocidade de cada corrida variando-se o passo e a rotação do propulsor;
Æ Variar a velocidade de cada corrida variando-se o passo e mantendo-se a rotação do propulsor; Æ Variar a velocidade de cada corrida mantendo-se o passo e variando-se a rotação do propulsor.
Neste sentido, a referência [02] recomenda que se mantenha constante as rotações do
eixo e que se varie o passo do propulsor. Porém, salienta que, nestes casos, uma correção do passo, através de plotagem gráfica, será requerida para satisfazer as condições atmosféricas.
Por outro lado, o ajuste do passo do propulsor a cada nova corrida pode requerer muito
trabalho manual a bordo, atrapalhando a continuidade da prova. Por isto, algumas vezes, escolhe-se manter o passo do propulsor fixo e variar a rotação.
A programação da prova deve prever sua realização durante o dia para garantir
observação das ondas durante as corridas ou, no caso da utilização de marcas de milha ao invés de DGPS, para garantir a observação das marcas em terra.
É importante checar se o funcionamento nas máquinas é consistente com o
funcionamento em condições normais de operação do navio.
Para confirmação, algumas ações acima como registro da densidade e temperatura da água, pressão e temperatura do ar, calados a vante, a ré e a meia nau e deslocamento devem ser repetidas durante a primeira parada do navio na água, depois de completar as provas de velocidade.
6.2 Número de corridas
O número de corridas realizadas durante as provas de velocidade influenciam a qualidade
das correções devido à corrente e a confiabilidade das curvas finais.
O número a ser escolhido dependerá da faixa de potências e velocidades que se deseja avaliar. Uma faixa razoável deve ser escolhida para analisar o comportamento do navio em diferentes condições.
As corridas devem ser feitas sem interrupção para que não haja grande variação das
condições ambientais durante a prova. Além disso, é essencial que a direção das corridas
23
consecutivas sejam alternadas para que os resultados contra e favor da corrente sejam registrados e, conseqüentemente, para que seus valores possam ser corrigidos para simular condições ideais sem corrente. Portanto, toda prova deve ser realizada executando-se corridas duplas, ou seja, cada corrida seguida por um retorno no sentido oposto ao da corrida anterior e com a mesma configuração do motor (mesma potência).
De acordo com as referências [01] e [13], para determinar a curva velocidade-potência
para um navio, um mínimo de 4 (quatro) corridas duplas é essencial, porém, 5 (cinco) ou 6 (seis) corridas duplas são preferíveis.
Recomenda-se que a potência fornecida pelo motor varie em cada corrida na ordem
descrita abaixo:
I Æ Potência normal (NCR) II Æ Potência máxima contínua (MCR) III Æ Potência de sobrecarga (OR) IV Æ 45% NCR V Æ 70% NCR VI Æ Potência normal (NCR): repetição do item I
Caso a prova seja limitada em quatro corridas duplas, a ordem recomendada é I, II ou III, IV e V. Caso seja limitada em cinco pontos, pode-se eliminar o item III ou VI.
Essa ordem é recomendada como sendo a mais conveniente sob o ponto de vista da
correção de velocidade medida devido aos efeitos da corrente e tem a vantagem adicional de permitir determinar qualquer mudança significativa dos efeitos produzidos pelas condições meteorológicas durante a prova.
De acordo com a referência [03], um número mínimo de 4 (quatro) corridas duplas em
3 (três) potências diferentes é requerido:
Æ 2 (duas) corridas duplas na mesma potência contratual Æ corridas duplas em outras duas potências entre 65% e 100% da potência máxima contínua (MCR).
As 2 (duas) corridas duplas na potência contratual são requeridas para compensar os
efeitos da corrente.
Por último, de acordo com a referência [06], o número corridas duplas não deve ser menor que 3 (três), sendo que todas elas em diferentes potências.
Nota-se que os padrões mais recentes (referências [03] e [06]), apesar de recomendarem
o número de corridas a serem feitas, não fazem recomendação sobre a ordem de realização.
Percebe-se também que, diferentemente dos padrões mais antigos, as referências [03] e [06] passam a não estipular valores fixos de potência para todas as corridas: a referência [03] deixa em aberto a escolha das potências das duas corridas em potências diferentes daquela contratual; já a referência [06] não sugere qualquer valor ou faixa de potências, deixando a critério das partes interessadas.
6.3 Tempo de prova
O tempo estimado para cada corrida depende da velocidade, do tamanho e da potência
do navio.
De acordo com a referência [3], a duração da corrida deve ser entre 5 (cinco) e 10
(dez) minutos. Os comprimentos mínimos devem ser observados abaixo:
3 nm Æ para Vs ≥ 18 nós
24
2 nm Æ para Vs < 18 nós
Figura 6.3.1 Trajeto do navio durante uma corrida típica
Segundo a referência [04], o tempo de prova deve ser registrado por, no mínimo, 3
(três) observadores usando cronômetros, que devem ser calibrados antes do uso.
A referência [6] recomenda que o tempo de uma corrida deve ser o maior possível e, no mínimo, igual a 10 (dez) minutos.
Figura 6.3.2 Trajeto do navio durante uma corrida típica
6.4 Percurso da prova
Deve-se realizar as corridas em uma mesma região de prova e o início de cada uma deve
partir de um mesmo lugar (mesma distância da costa). Isso se deve ao fato de que diferenças na região de prova podem fazer com que o navio seja submetido a diferentes condições ambientais. Estas, por sua vez, devem ser mantidas as mais constantes possíveis para que não sejam evidenciadas grandes descontinuidades em seus registros e conseqüente dificuldade de se aplicar correções.
Cada corrida pode ser dividida em 4 (quatro) trechos: aproximação, trecho de medição,
afastamento e curva de giro. Cada um destes tratados individualmente a seguir.
Os cursos recomendados são:
25
Figura 6.4.1 Cursos recomendados
6.4.1 Aproximação
A aproximação é o primeiro trecho a ser executado em uma corrida. Neste trecho, o navio
acelera até uma velocidade correspondente à potência fornecida pelo motor e deve ser mantido em um determinado rumo, utilizando o menor ângulo de leme possível para evitar aumento de resistência e conseqüente perda de velocidade.
O rumo deve ser mantido com o auxílio de um ângulo mínimo de leme pois, quando
utilizado, o leme pode aumentar a resistência da embarcação. Isso porque, quando há fluxo de água incidindo com um determinado ângulo de ataque, além da maior geração de vórtices, há a parcela do arrasto que aumenta com o quadrado de pequenos ângulos de ataque.
Segundo informações, é melhor permitir que o navio desvie 1 (um) grau do rumo do
que manter um ângulo de leme igual a 5 (cinco) graus
O trecho de aproximação deve ser percorrido por tempo suficiente até que o navio alcance condições estáveis, antes de iniciar o trecho de medição. A condição é considerada estável quando a rotação, o torque do eixo e a velocidade do navio estão constantes. Condições estáveis são requeridas para que se tenha maior confiabilidade no registro de dados e em sua posterior análise pois, quando as condições são estáveis, qualquer flutuação significante registrada pode ser investigada, enquanto em condições instáveis, a investigação se torna mais difícil.
Nenhuma distância fixa para o trecho de aproximação pode ser mensurada porque é
dependente das características do motor, da perda de velocidade durante a curva de giro e do deslocamento do navio. Desta maneira, não existe hoje um critério definitivo para determinar a distância mínima de aproximação para as corridas. Para este fim, são usadas tabelas preenchidas de acordo com provas já realizadas, que sugerem algumas distâncias a serem utilizadas como parâmetro.
Segundo a referência [3], a tabela a seguir representa uma indicação de distâncias de
aproximação e tempos correspondentes para 3 (três) velocidades:
Porte bruto (ton)
Distância de aproximação (nm)
Tempo de aproximação (min)
15 nós 20 nós 25 nós
50.000 04 – 05 20 15 12
100.000 05 – 07 26 20 16
250.000 08 – 10 40 30 24
500.000 12 – 15 60 45 36
26
De acordo com a referência [04], pode-se utilizar os seguintes valores como parâmetros:
25.Loa Æ Liners de alta velocidade, no calado leve, em qualquer potência acima de 50%
40.Loa Æ Navios tanques de 65.000 a 100.000 toneladas de deadweight, no calado máximo, em qualquer potência acima de 50%
As referências [13] recomendam que as distâncias reproduzidas abaixo sejam
utilizadas independentemente da velocidade com que o navio entra na aproximação, pois a maior parte da distância é necessária para acelerar os últimos 2 (dois) ou 3 (três) nós.
Figura 6.4.1.1 Distância de aproximação requerida
Pode-se notar que, no padrão mais recente (referência [03]), a tabela apresentada possibilita uma utilização mais generalizada, visto que não limita os valores de aproximação a alguns tipos de navios.
Por outro lado, a tabela recomendada pela referência mais antiga (referência [13]), por
ser mais subdividida, pode fornecer fatores mais específicos para cada caso, o que transmite maior confiabilidade em sua utilização.
6.4.2 Trecho de medição
O trecho de medição é o segundo trecho a ser percorrido durante uma corrida. Neste
trecho, o navio corre em uma condição estável, como visto no tópico anterior, para que os dados relevantes sejam registrados.
27
De acordo com a referência [01], a distância utilizada para medição deve ser, no mínimo, igual a uma milha.
Sabe-se a importância da obtenção de dados confiáveis, por isso, recomenda-se
constância na velocidade do navio, rotação e potência do motor.
6.4.3 Afastamento
O afastamento é o terceiro trecho a ser percorrido pelo navio durante uma corrida.
Durante este trecho, deve-se percorrer uma distância, no mínimo, igual à distância de aproximação necessária para a próxima corrida, pois o afastamento de uma corrida individual será a aproximação da corrida consecutiva, realizada no sentido oposto. Pode-se realizar tal afastamento das duas maneiras apresentadas na figura 4.4.1.
6.4.4 Curva de giro
A curva de giro é o quarto e último trecho a ser percorrido durante uma corrida.
Curvas de giro são executadas entre cada corrida consecutiva para retornar para
mesma área onde a corrida anterior foi realizada. Esse procedimento é usado para evitar a possibilidade de se enfrentar diferentes intensidades de ondas e vento devido a grandes mudanças na posição do navio.
Para a realização da manobra, deve-se utilizar um ângulo de leme mínimo de modo a
evitar perda de velocidade excessiva.
De acordo com a referência [01], deve-se utilizar o menor ângulo de leme possível e não maior que 10 (dez) graus, sendo que, em hipótese nenhuma, deve-se exceder um ângulo igual a 15 (quinze) graus (referência [13]).
Recomendação também é feita aos grandes navios tanques, para os quais o ângulo de
leme deve ser igual a 5 (cinco) graus.
6.5 Informações monitoradas durante cada corrida
Deve-se monitorar e registrar os seguintes dados em cada corrida. Estes são:
Æ Hora de início de cada corrida Æ Tempo para completar o percurso Æ Direção do curso Æ Aproamento Æ Velocidade do navio Æ Razão de revoluções do propulsor Æ Torque do eixo e/ou potência Æ Profundidade da região Æ Velocidade e direção relativas do vento Æ Temperaturas do ar e água Æ Altura e período de onda Æ Ângulo do leme Æ Posição do navio e percurso Æ Ângulo de deriva Æ Velocidade e direção da corrente
Informações como velocidade do navio, razão de revoluções do propulsor, torque, ângulo
de leme e ângulo de deriva, usados para análises, devem ser os valores médios derivados da distância mensurada.
28
Segundo a referência [11], a amplitude de variação do ângulo de aproamento deve estar dentro dos limites ± 3º.
7 Procedimentos para análise dos resultados
Sabe-se que, por mais que se tente realizar a prova de velocidade em local onde as
condições ambientais sejam amenas e constantes, e que se tente aproximar ao máximo as condições utilizadas no modelo durante o teste das condições do navio, nem sempre é possível fazer com que essa correspondência entre o requerido e o real seja satisfatória.
Em certos casos, as condições encontradas diferem significantemente das condições
ideais requeridas (as diferenças entre as condições requerida e real ultrapassam os valores limites sugeridos nos tópicos anteriores), necessitando assim, que os resultados obtidos sejam ajustados para simular uma prova em condições ideais.
Na prática, e de forma simplificada, o que se faz é:
Æ Analisar as condições ambientais e do próprio navio encontradas durante a prova; Æ Verificar se as condições ambientais e do navio diferem significantemente das condições requeridas. Geralmente, o padrão de análise dos resultados escolhido aponta quais as diferenças entre as condições são toleráveis do ponto de vista das correções. Vale lembrar que os limites das diferenças foram estudados nos primeiros tópicos desta parte; Æ Se as condições reais diferem das condições requeridas em um valor fora dos limites sugeridos, há necessidade de correção dos resultados obtidos durante a prova. Estas correções são feitas para que os resultados possam ser analisados em uma base comum a todas as outras provas e ao contrato; Æ Se as condições reais são próximas das condições requeridas o suficiente para que
as diferenças entre elas estejam dentro dos limites propostos, então os resultados obtidos durante a prova podem ser analisados sem a necessidade de correções.
A seguir são listados os métodos de análise e correção dos resultados obtidos durante
prova de velocidade sugeridos por 3 (três) diferentes padrões. Estes são: o padrão BSRA (1978), o padrão ISO 15016 (2002) e o padrão 24ª ITTC (2005).
7.1 Análise dos dados obtidos na prova de acordo com o padrão BSRA
O padrão BSRA será o primeiro e o mais antigo padrão de análise de resultados a ser
tratado neste relatório.
7.1.1 Avaliação dos dados
Como visto, durante cada corrida, recomenda-se registro contínuo de dados como
potência de eixo, rotação e empuxo (quando disponível).
O padrão BSRA recomenda que tais registros sejam examinados quanto as suas consistências antes da análise dos outros dados obtidos.
Para a análise dos dados, a referência [02] recomenda que sejam plotadas as seguintes
relações:
(i) Potência do eixo vs Rotação (ii) Potência do eixo vs Rotação³ (iii) Empuxo vs Rotação (iv) Empuxo vs Rotação³ (v) Potência do eixo vs Empuxo
Os gráficos (i), (iii) e (v) devem representar curvas e os (ii) e (iv) linhas retas. Se os
efeitos ambientais são desprezíveis, todos os pontos formam uma única linha, porém, se
29
G
P
2
houver efeito significante, os pontos irão formar 2 (duas) linhas separadas: uma a favor e outra contra o tempo.
Através das relações acima, consegue-se identificar qualquer falha no registro dos
valores de potência, rotação e empuxo. Qualquer valor não esperado deve ter suas causas investigadas.
7.1.2 Análise do vento
A força do vento agindo sobre a superfície exposta do casco pode causar variação da
resistência da embarcação. Por este motivo, as condições de vento presentes durante a prova devem ser registradas continuamente e suas interferências são tratadas como um acréscimo ou decréscimo na resistência total do navio.
O primeiro passo para a sua análise envolve a preparação de um diagrama de vetores
de vento, a partir do qual a velocidade do vento e a direção, durante cada corrida, são evidenciadas. Para a sua montagem, plota-se a magnitude da velocidade do vento relativa e a sua direção, para cada corrida, sobre uma abscissa de velocidade do navio, como mostra a figura abaixo:
Figura 7.1.2.1 Diagrama de vetor de vento
A partir do diagrama, identifica-se onde os dados relativos à velocidade e à direção são
consistentes. Se houver qualquer descontinuidade significante nos vetores, deve-se identificar a causa.
Uma vez analisada a consistência dos dados registrados, pode-se deduzir a resistência
de vento e a potência de vento a partir das formulações abaixo:
RAA = AV 2
.C AA1 .VRW
C
PEW = R AA .V 1 .0,5145.10 −3
PSW = EW
ηD
Sendo:
C = 5,838.(1 + 0,00366.t o ).
1012,5
pa
C AA1 = C AA .φ1 .φ2
C = RAA
AA 1 2 .ρ.AV .VRW
30
⎝
n Z
Z ⎜ ⎜ 2
2 2
1 2 2
⎛ VG ⎞
2 ⎛ VG ⎞
φ1 = + (n + 1)n
⎜ V
⎜ RW ⎠
+ ⎜ n + 1 ⎝ V
⎜ cos γ R
RW ⎠
φ2 = 2 ⎡⎛ n ⎞ ⎜⎜1 + ⎜ − ⎣⎝ 2 ⎠
2
40 ⎤ ⎜
T ⎦
para ZT > 40 m
⎛ ⎞
φ = ⎜ 40
⎜ n
T
para ZT < 40 m
⎝ ⎠
Onde:
RAA = resistência devido ao vento (N) PEW = potência efetiva devido ao vento (kW) PSW = potência de eixo devido ao vento (kW) AV = área transversal projetada acima da linha d’água (m²) C = fator de densidade do ar
t o = temperatura do ar (°C)
pa = pressão do ar (mbar) CAA1 = coeficiente de resistência do vento corrigido CAA = coeficiente de resistência do vento
ρ = densidade do ar (kg.s 2
/m 4
) VRW = velocidade relativa do vento (nós)
φ1 = fator de correção do coeficiente de resistência do vento para a
diferença entre a camada limite usada nos testes com modelo e a camada limite efetiva obtida pela soma vetorial da velocidade de vento verdadeira e o próprio movimento do navio
φ2 = fator de correção do coeficiente de resistência do vento para diferença
entre a altura do anemômetro e altura da corrente livre nos testes com modelo 1
VG = velocidade média do navio (nós)
VG = velocidade do navio (nós) n = assume diferentes valores para determinados tipos de navios
ZT = altura do anemômetro acima da linha d’água (m)
γ R = direção do vento relativa a proa (graus)
ηD = coeficiente quasi-propulsivo
Quando possível, deve-se obter os valores de ηD usados nos cálculos a partir dos
testes com o modelo com a carga do propulsor apropriada. Na falta de informações para ηD ,
gráficos do propulsor ou fórmulas empíricas devem ser usados.
Pode-se reparar que, quando comparada com a expressão da resistência
R = 1
.ρ.C 2
AA .AV
.VRW
2
, a resistência de vento explicitada acima considera mais dois fatores:
R = 1
.ρ.C 2
AA .AV .VRW =
AV .C C
AA1
.VRW
1 .ρ.C AA =
2
31
a
1 .C AA1
C
1 ρ (t o
, p 2
a
).C AA = 1
C (t o , p
.C AA1
)
(C AA ,φ1 ,φ2 )
32
Note que ambas expressões possuem termos em função da temperatura do ar t o
, da
pressão do ar pa e do coeficiente de resistência CAA, que por sua vez é função da forma.
Porém, a expressão apresentada pelo paper inclui ainda a consideração de φ1 , função da
diferença entre camadas limites, e de φ2 , função da diferença entre correntes livres.
Tal expressão é, portanto, mais específica e a inclusão dos termos mencionados auxilia
em uma análise mais realista e confiável.
Depois da determinação da potência de eixo devido à ação do vento PSW , a obtenção
da potência de eixo corrigida para condições sem vento Po
se a potência calculada da potência de eixo medida PS :
é feita, simplesmente, subtraindo-
Po = PS − PSW
Onde:
Po
PS
PSW
= potência no eixo corrigida para condições sem vento (kW)
= potência no eixo mensurada (kW)
= potência no eixo devido ao vento (kW)
7.1.3 Análise da corrente
Uma corrente, com velocidade e direção, agindo na superfície do casco abaixo da linha
d’água, pode causar redução ou aumento da velocidade do navio.
De acordo com o padrão BSRA, a análise da corrente deve ser feita após a correção da
potência de eixo para condições sem vento.
Essa potência corrigida Po derivada para cada corrida, quando plotada em uma base de
velocidade do navio, forma uma única curva se os efeitos da corrente forem desprezíveis. Se houver efeitos significativos, porém, o navio tenderá a apresentar variação de sua velocidade dependendo do sentido da corrida (lembrando que cada corrida é realizada com uma potência).
Quando a presença de uma corrente é detectada, procura-se realizar a corrida na mesma direção da corrente e, como já dito, variando-se o sentido: as corridas são realizadas a favor e contra o sentido da corrente. Isso porque, se a corrida for realizada em qualquer outra direção relativa à corrente, além de tornar as correções mais trabalhosas, outros efeitos, além da variação da velocidade, serão apresentados pelo navio. Esses efeitos podem ser, por exemplo, os de deriva e governo (steering), que aumentam a resistência do navio.
Realizando-se as corridas duplas na mesma direção da corrente, alternando-se o sentido
de cada corrida consecutiva e considerando condições sem vento, pode-se dizer:
Æ Cada corrida será realizada a uma potência; Æ Cada potência fará com que o navio chegue a uma determinada velocidade; Æ Se a corrida estiver sendo realizada a favor da corrente, a velocidade do navio medida será maior do que aquela se estivesse em condições sem corrente; Æ Se a corrida estiver sendo realizada contra a corrente, a velocidade do navio medida será menor do que aquela se estivesse em condições sem corrente;
33
Com base nisso, fica claro que cada vez que o navio correr contra a corrente, valores de
velocidade menores do que aqueles requeridos serão medidos para cada potência e, cada vez que o navio correr a favor da corrente, valores de velocidade maiores do que aqueles requeridos serão medidos para cada potência.
34
O gráfico Po x VG apresentará, então, duas curvas: uma representando as corridas a
favor da corrente e outra representando as corridas contra a corrente, como visto abaixo.
Figura 7.1.3.1 Curvas de potência no eixo devido à ausência de vento
A curva da esquerda apresenta valores de velocidade do navio mais baixos para cada
potência, o que significa que estas foram as corridas realizadas no sentido oposto ao da corrente. A curva da direita apresenta valores de velocidade do navio mais altos para cada potência, o que significa que estas foram as corridas realizadas no mesmo sentido da corrente.
A linha média é, então, uma aproximação da verdadeira curva Po x VG, onde a
separação horizontal entre esta e as curvas adjacentes são, também, uma primeira aproximação da velocidade da corrente.
Os valores de velocidade de corrente podem, agora, ser lidos para cada corrida e plotados em uma base de tempo do dia, como mostrado na figura 4.5.3.2.
Figura 7.1.3.2 Curva de corrente
Uma curva é agora desenhada ligando-se os valores de velocidade de corrente. Os valores
correspondentes para cada corrida são tirados e re-plotados na figura 7.1.3.1 para aperfeiçoar a curva de potência no eixo devido à ausência de vento. Este processo é repetido
35
⎜ ⎞
⎜
2 ⎜
2
até que uma curva de corrente seja obtida e resulte em uma curva de potência no eixo devido à ausência de vento.
A velocidade relativa obtida do diário de bordo (ship’s log) pode ser usada para definir ou
checar a curva de corrente obtida pelo método descrito acima, considerando-se que todas as calibragens tenham sido feitas antes do início da prova.
7.1.4 Correção da velocidade do navio devido aos efeito de águas rasas
Após a consideração das condições de vento e corrente, pôde-se chegar a valores de
potência de eixo corrigidos e as respectivas velocidades alcançadas pelo navio.
Recomenda-se, então, que a próxima etapa seja a respeito da consideração da profundidade da região de prova.
O próprio padrão recomenda o limite dentro do qual não é preciso correção para os efeitos
de águas rasas, como visto no tópico “Profundidade” deste relatório.
Para cada profundidade registrada durante a prova, calcula-se a perda de velocidade associada devido aos efeitos da profundidade insuficiente.
A perda de velocidade devido aos efeitos de águas rasas, ΔVs / Vs, em termos dos
2
parâmetros AM / h e VS /(gh) já discutidos, é determinada pela equação e/ou figura abaixo,
e é dada em “LACKENBY, H. The effect of shallow water on ship speed, Shipbuilder, 70, No.
672, 1963”.
ΔVS
⎛ AM
⎛ gh ⎞ 1 / 2
AM
= 0,1242.⎜ 2
− 0,05 ⎜ + 1 − ⎜ tanh para ≥ 0,05
VS ⎝ h ⎠ ⎝ VS ⎠ h
Onde:
AM = área abaixo da linha d’água medida a meia nau (m²) g = aceleração da gravidade (m/s²) h = profundidade da água (m²) Vs = velocidade do navio (m/s) ΔVs = perda de velocidade devido à água rasa (m/s)
36
M S
Figura 7.1.41 Perda de velocidade devido aos efeitos de água rasa
Analisando a expressão, quanto maior o valor da profundidade h, menor será o
primeiro termo (A h 2 ) e mais próximo da unidade o segundo termo chegará (tanh gh V 2 ).
Repare na função tanh abaixo:
Figura 7.1.4.2 Função tangente hiperbólica
37
A
P
Conseqüentemente, quanto maior a profundidade, menor será a perda de velocidade da embarcação, e vice-versa.
Para o cálculo da velocidade do navio corrigida devido aos efeitos de águas rasas,
considera-se a velocidade para condições sem corrente, calculada no tópico anterior, através forma descrita abaixo:
VCS = (1 − ΔV V ).VS
Onde: VCS
=
velocidade corrigida devido aos efeitos de águas rasas (nós) ΔV/V = percentual de perda de velocidade devido aos efeitos de águas rasas VS = VG ± VT = velocidade através da água mensurada (nós) VG = velocidade do navio (nós) VT = velocidade de corrente (nós)
7.1.5 Correções para condições atmosféricas
Até este ponto, avaliou-se os efeitos do vento, da corrente e da profundidade na
performance do navio.
O padrão recomenda que os valores de potência no eixo corrigida, rotação, empuxo e passo do propulsor (no caso de passo controlável) sejam ajustados para condições atmosféricas, ou seja, ajustados devido ao próprio movimento do navio em condições ambientais amenas. Salienta-se, mais uma vez, que isto é requerido para que todos os dados sejam reduzidos a uma base comum.
Potência no eixo: a potência no eixo devido à ausência de vento, Po , deve ser ajustada
para condições atmosféricas através da adição da potência no eixo de ar básica, PSBA :
PS1 still _ air = Po + PSBA (kW)
PSBA é a potência no eixo requerida para superar a resistência do ar devido ao próprio
movimento do navio, ou seja, na falta de vento verdadeiro. Calcula-se a potência no eixo de ar básica através de uma maneira similar àquela usada para o cálculo de potência devido aos efeitos de vento, a não ser pelo fato que a velocidade do navio representa a velocidade do vento e o coeficiente de resistência de vento para proa a zero grau é usado.
Usando-se a velocidade corrigida para cada corrida, a potência no eixo de ar básica é
determinada como mostrado a seguir:
P = V .E.0,5145.V 3
.10 −3
EBA
PSBA
C S
= EBA
ηD
Onde:
PEBA = potência efetiva de ar básica (kW) PSBA = potência no eixo de ar básica (kW)
E = CAA (para zero grau da proa) * φ1 (para zero grau)
VS = velocidade do navio corrigida devido a todos os efeitos relevantes
AV, C e ηD assumem os mesmos valores já utilizados para o cálculo da potência de eixo
38
devido ao vento
39
V 3
V 3
1
1
Analisando-se a expressão, pode-se notar que a constante 0,5145.10 −3
é a conversão
de unidade da velocidade medida em nós para m/s, e da potência para kW, ao invés de W.
Revoluções por minuto: sabe-se que a cada corrida valores de potência de eixo PS, velocidade do navio VS e rotação N são medidos.
Para ajustar o valor de RPM para condições atmosféricas, considera-se a relação entre os três parâmetros do modo descrito a seguir:
O primeiro passo é plotar uma curva PS S na base VS , sendo PS a potência no eixo
medida durante cada corrida e VS
a velocidade do navio medida durante cada corrida.
Como os valores de potência no eixo para condições atmosféricas
3
PS1
still _ air = PS1
3
já foram calculados, plota-se, no mesmo gráfico, os valores de PS1 VS , sendo VS , neste
caso, as velocidades corrigidas utilizadas no cálculo de PEBA ao cubo.
Figura 7.1.5.1 Curvas PS S
Julga-se necessário, agora, determinar PS1 N 3
, onde N1 é a rotação do eixo em
condições atmosféricas. Os valores de N1 não são conhecidos neste estágio, porém, deve-se
assumir que a curva PS1 N 3
para condições atmosféricas irá estar na mesma posição relativa
que P V 3
está em relação a P
V 3
, isto é, A/B (figura 4.5.5.1) = C/D (figura 4.5.5.2).
S1 S S S
40
V
3
1
Figura 7.1.5.2 Curvas PS N
Retira-se, da linha média na figura 4.5.5.2, os valores de
determina-se as rotações corrigidas N1 através da relação:
PS1 N 3
para cada corrida e
1
* PS1
3 P S1
N 3
Deve-se notar que, para este fim:
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
Δ⎜ PS ⎜ ≅ Δ⎜
PS ⎜
⎜ 3 ⎜ ⎝ S ⎠
ou
⎝ N 3
⎠
Δ(VS ) ≅ Δ(N )
Para melhor visualização, recomenda-se a plotagem dos valores de VS N e VS N1 .
Figura 7.1.5.3 Curvas VS N
41
3
2
Deve-se notar que todos os valores corrigidos para as condições atmosféricas formam
curvas (duas curvas se houver efeitos significantes do ambiente e apenas uma se os efeitos forem desprezíveis) . Se as condições ambientais na prova forem severas e variáveis, os valores poderão mostrar alguma descontinuidade.
Se os resultados do modelo são disponíveis, recomenda-se calcular os parâmetros
PS VS , PS N 3 e VS N e plotá-los nas curvas da prova. O formato das curvas referentes à
prova e ao teste com modelo devem ser similares e qualquer diferença significante deve ser investigada.
Com respeito ao citado acima, nota-se que as curvas VS N podem, as vezes, ter
caráter atípico devido aos efeitos do ambiente. Se houver dificuldade em corrigir as rotações para condições atmosféricas, deve-se obter uma indicação da magnitude da correção assumindo-se
que a diferença percentual da rotação é geralmente ¼ (um quarto) da diferença percentual da potência no eixo PS.
Empuxo do propulsor : se empuxo for mensurado, deve-se corrigir os valores registrados
para a resistência de vento. Obtém-se o empuxo para condições atmosféricas diminuindo-se a resistência devido ao vento e adicionando-se a resistência básica devido ao ar, como se segue:
T1 = T + RBA − RW (kW)
Onde:
T1
T RBA
= = =
empuxo para condições com ar tranqüilo empuxo mensurado (kN) PEBA * 1,9439/VS = resistência básica devido ao ar (kN)
RW
=
resistência devido ao vento (kN)
Sendo que a constante 1,9439 na expressão para o cálculo da resistência básica, é a conversão da unidade nós para m/s.
Deve-se calcular os valores de T VS e T N 2 e plotá-los contra VS. Assim como as
razões de potência no eixo, os valores devem formar duas curvas separadas se os efeitos do
ambiente não forem desprezíveis. Determina-se os valores de T V 2
e T
N 2
para posterior
1 S 1 1
plotagem em seus respectivos diagramas. Em cada caso, tais valores devem formar uma curva única, como mostrado nas figuras abaixo.
42
43
2
Figura 7.1.5.4 Curvas T VS
Figura 7.1.5.5 Curvas T N 2
Passo do propulsor : um número crescente de navios com propulsor de passo
controlável tem sido construído. Por este motivo, o padrão BSRA sugere realizar as provas de mar em rotações do eixo constantes e variando-se o passo do propulsor. Em alguns casos, recomenda-se ajuste do passo do propulsor para as condições atmosféricas. Para isto, plota-se os valores de passo contra a potência no eixo e retira-se os valores corrigidos dos passos correspondentes aos valores da potência no eixo em condições atmosféricas, PS1, para cada corrida.
Situações mais complexas podem surgir quando passo do propulsor e rotação são variados simultaneamente durante a prova, porém, do ponto de visto de análise, recomenda-se que um destes parâmetros seja mantido constante.
7.1.6 Curvas de performance finais
Deve-se plotar os valores médios de potência no eixo, rotação e empuxo mensurados na
prova e seus correspondentes valores para condições atmosféricas, para cada corrida, em uma base de velocidade do navio corrigida. Ligando-se os pontos, pode-se identificar as curvas mostradas a seguir.
44
Figura 7.1.6.1 Curvas de performance estimadas na prova e para condições atmosféricas
Recomenda-se a plotagem dos valores médios mensurados de potência no eixo e
empuxo, na base de rotação, como ilustrado na figura baixo.
45
Figura 7.1.6.2 Curvas de performance estimadas na prova
Para completar a análise, recomenda-se que uma versão final da curva de corrente
seja preparada plotando-se velocidade da corrente contra uma base de tempo ao longo do dia, para cada corrida. Deve-se constar, na curva final, o tempo durante a maré alta registrada no porto próximo à região de prova.
Figura 7.1.6.3 Curva de corrente final
7.2 Análise dos dados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016
O padrão ISO 15016 será o segundo padrão de análise de resultados a ser tratado neste
relatório.
46
G WR
WT
7.2.1 Avaliação dos dados
Segundo a referência [11], antes da correção dos dados obtidos, deve-se calcular alguns
fatores que serão necessários para a análise dos resultados.
O primeiro passo é calcular a velocidade real do vento e a sua direção através da formulação abaixo.
VWT = VWR 2
+ V 2
− 2.V .VG . cos(ψ WR )
Onde:
VwT = velocidade real do vento (m/s) VG = velocidade do navio (m/s) VWR = velocidade relativa do vento (m/s)
ψWR = direção relativa do vento (rad)
ψ ⎡ V
. sin(ψ + ψ
) − V
. sin(ψ ) ⎤
= tan −1 ⎜
WR 0 WR G 0 ⎜
⎣VWR . cos(ψ 0 + ψ WR ) − VG . cos(ψ 0 ) ⎦
Onde:
ψWT = direção real do vento (rad) Ψ0 = direção do curso do navio (rad)
Calcula-se o coeficiente de torque KQ a partir da potência entregue ao propulsor e das
rotações do propulsor.
K = 1000
. Q 2.π
PD
ρ.n 3 .D 5
.ηR
Onde:
PD = PS x ηT (kW) PD = potência entregue ao propulsor (kW) D = diâmetro do propulsor (m) n = rotação do propulsor (Hz) PS = potência no eixo (kW) ηR = eficiência rotativa relativa (obtida, preferencialmente, dos testes com modelo) ηT = eficiência de transmissão (obtida, preferencialmente, dos testes mecânicos) ρ = densidade da água (kg/m³)
Conseqüentemente, pode-se determinar a razão de avanço do propulsor J e o fator de carga τ usando o diagrama de características do propulsor em águas abertas, como mostra
afigura a seguir.
47
Figura 7.2.1.1 Curvas características do propulsor e ponto de operação
O fator de carga τ = KT J 2
é um fator baseado na correlação do navio e os dados do
modelo correspondentes. O fator é introduzido na estimativa da potência do navio para considerar o método de extrapolação dos resultados do modelo para o navio, os efeitos de escala na resistência e propulsão e os efeitos da rugosidade do casco e condição meteorológica.
O deslizamento é a diferença entre a distância de avanço do propulsor em um fluido
ideal, P.n, e a distância de avanço do propulsor em um fluido real (tal distância sendo menor que a primeira).
Note a figura abaixo:
48
Sabendo que
J = VA
Figura 7.2.1.2 Razão de deslizamento
(n.D) , tem-se:
S = 1 − D.J
R P
Onde:
SR = razão de deslizamento real J = razão de avanço do propulsor P = passo do propulsor (m) VA = velocidade de avanço (m/s)
Adicionalmente, calcula-se o fator de esteira, que nada mais é do a expressão da
velocidade de esteira como uma fração da velocidade do navio (definição de Taylor).
1 − w = VA
VG
= n.D
.J VG
Onde:
VG
w
= =
Velocidade do navio (m/s) fator de esteira
Sendo que o fator de esteira médio é a média dos fatores de esteira obtidos em cada corrida individual.
A partir disto, pode-se determinar a velocidade do navio, para cada corrida dupla:
VS = VA
(1 − w) m
= n.D
.J (1 − w) m
Onde:
(1 − w )m = fator de esteira médio
49
Para se determinar a resistência total do navio, algumas considerações devem ser feitas:
50
A
A
a c d
e f g
V
2 2
f
T
Pode-se dizer que o empuxo do propulsor T é dependente dos seguintes parâmetros:
(a) Densidade da água, ρ (b) Tamanho do propulsor, representado pelo diâmetro D (c) Velocidade de avanço, VA (d) Aceleração da gravidade, g (e) Velocidade de rotação, n (f) Pressão do fluido, p
(g) Viscosidade da água, µ
Então, T = f (ρ a D
bV
c g
d n
e p
f μ g )
Fazendo a análise dimensional, tem-se:
ML = ⎜
M ⎜
(L)b
⎜ L
⎜ ⎜ L
⎜ ⎜
M M
⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ 1 ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞
T 2
⎝ L3
⎠ ⎝ T ⎠ ⎝ T 2
⎠ ⎝ T ⎠ ⎝ LT 2
⎠ ⎝ LT ⎠
a = 1 − f − g
b = 1 + 3a − c − d + f + g
c = 2 − 2d − e − 2 f − g
Substituindo a e c na expressão para b :
T = ρD VA f ⎜⎜
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
V
⎜ ⎜ ⎜⎜
V V D
onde ν = μ ρ
⎡⎛ gD ⎞d
⎛ nD ⎞e
⎛ 2
p ⎞ ⎛ ν ⎞⎤ 2
⎜⎣⎝ A ⎠ ⎝ A ⎠ ⎝ ρ A ⎠ ⎝ A
⎠⎜⎦
As expressões dentro dos colchetes são adimensionais e suas formas devem ser determinadas por experiência.
Na prática, podemos escrever que
2 2
T ∝ ρD VA .C
Sendo C uma constante adimensional.
Sabendo-se que
RT = (1 − t ).T
Tem-se que
R = (1 − t)(ρD 2V
2 ).τ
51
m RT = ρ.D 2 .VS 2 .(1 − w )
2 .(1 − t ).τ
Onde:
(1 – t) do proje
τ
= to ou d
=
fator de dedução de empuxo (determinado a partir da base de dados os testes com modelo)
fator de carga
Pode-se notar que fator de carga é a constante adimensional e faz com que sejam contabilizados os efeitos da extrapolação dos resultados do modelo para o navio, os efeitos de
52
escala na resistência e propulsão e os efeitos da rugosidade do casco e condição meteorológica, já destacados.
Desta maneira, no final desta análise preliminar, a velocidade do navio com base nas
relações já conhecidas entre esta e as características do propulsor.
A referência [11] apresenta uma vasta explicação quanto às correções dos dados obtidos. Tais explicações têm servido como base para estudos mais recentes a respeito das provas de mar.
Abaixo será explicitado um resumo das correções apontadas pelo padrão.
7.2.2 Correção da performance do navio devido aos efeitos de vento
Recomenda-se que o aumento de resistência causado pelos efeitos do vento seja calculado
de acordo com a formulação apresentada abaixo.
R = 1 .ρ .V
2 AA
2 A WR
.C AA (ψwr ).A XV
Sendo:
C AA (ψwr ) = C AA0 .K (ψwr )
Onde:
AXV = área da seção transversal máxima exposta ao vento
C AA (ψwr )
C AA0
K (ψwr )
= coeficiente de resistência de vento
= coeficiente de resistência em vento de proa
= coeficiente direcional de resistência de vento
VWR = velocidade relativa de vento
ρA = densidade do ar
O coeficiente de resistência em vento de proa e o coeficiente direcional de resistência de vento devem ser baseados nos dados medidos em testes feitos com modelo no túnel de vento. Dados obtidos em testes com modelo são dados nas figuras abaixo e podem servir como parâmetro:
53
Figura 7.2.2.1 Coeficiente de resistência de vento em vento de proa
Figura 7.2.2.2 Coeficiente direcional de resistência de vento
54
7.2.3 Correção da performance do navio devido aos efeitos de ondas
Sabe-se que os navios encontram ondas irregulares durante as provas e, por isto, correção
deve ser feita para estimar sua performance real. Usando-se a função de resposta do navio em ondas regulares, pode-se obter o aumento da resistência em ondas irregulares e com pequenas cristas.
π
R ( χ ) = 2.
⎡
G.(α − χ ).⎜
∞
S(f ) Δr (f ,α )
⎤
df ⎜dα
AW ∫ ∫0 2 −π ⎜⎣ ζ A ⎜⎦
Onde:
f = freqüência da onda incidente elementar (1/s) G = distribuição de direção das ondas incidentes S(f) = distribuição de freqüência das ondas incidentes (m²/s)
α = direção da onda incidente elementar (rad)
Δr = função resposta do aumento de resistência em ondas regulares (N/m²),
2
ζ A
como descrito no anexo B do padrão em questão
Deve-se notar que o espectro das ondas incidentes S(f) varia proporcionalmente com o quadrado da altura de onda significativa, evidenciando-se, assim, a importância da realização da prova em estados de mar limitados.
Figura 7.2.3.1 Sistema de coordenadas
Deve-se ter atenção especial ao calcular-se a distribuição de freqüência das ondas
incidentes S(f), pois existem diferentes maneiras de fazê-lo. Distinções são explicitadas para casos em que os dados das ondas não são disponíveis, para casos em que os dados são determinados por medição e para casos onde se considera swell.
Cada uma destas maneiras também pode ser vista no anexo B do padrão ISO 15016.
55
R
2
7.2.4 Correção da performance do navio devido aos efeitos da temperatura da água e salinidade
Se as provas são realizadas em uma área onde a temperatura da água e/ou a salinidade
são diferentes das condições especificadas, deve-se aplicar a correção da resistência como indicado abaixo.
⎛ ρ ⎞
⎜ ⎜
⎛ CF 0 ⎞
R AS = RT 0 .⎜1 − ρ
⎜ − RF .⎜1 − C
⎜
⎝ 0 ⎠ ⎝ F ⎠
Onde:
R = 1 .ρ .V
T 0 2
0 S
1 2
.SW .CT 0
RF = .ρ.VS 2
.SW .CF
RT0 = resistência total na temperatura da água e salinidade contratuais; deve ser derivada nos testes com modelo (N) CT0 = coeficiente de resistência total para temperatura da água e salinidade contratuais RF = resistência friccional na temperatura da água e salinidade apresentadas na prova (N) CF = coeficiente de resistência friccional na temperatura da água e salinidade apresentadas na prova CF0 = coeficiente de resistência friccional para temperatura da água e salinidade contratuais ρ = densidade da água friccional na temperatura da água e salinidade apresentadas na prova (kg/m³) ρ0 = densidade da água friccional para temperatura da água e salinidade contratuais (kg/m³)
7.2.5 Correção da performance do navio devido aos efeitos de governo (steering) e
deriva
Recomenda-se que o aumento da resistência devido ao governo requerido para se
manter o curso do navio, Rδδ , seja calculado pela formulação abaixo.
Para uma asa tridimensional,
C L = f (λ).δ R
Considerando que
L = 1
.ρ.C 2
L
.Veff
2 .A
56
R
Rδδ = L.senδ .(1 − t R )
E, para pequenos ângulos, senδ se aproxima de δ, então:
Rδδ = 1
.ρ.(1− t 2
R
).fα (λR
).AR
.Veff
2 .δ 2
Onde:
57
.
b
0,75.VS 2
Veff = (1 − SR )
1 − 2.(1 − c1.c 2 ).SR + [1 − c1.c 2 .(2 − c 2 )].SR
D c1 =
R
c 2 = 0,8.(1 − w )m
fα (λR ) = 6,13.λR
2,25 + λR
AR = área do leme (m²) bR = envergadura do leme (m) SR = razão de deslizamento real tR = fator de redução de resistência devido ao governo (steering)
Veff = velocidade de influxo efetiva para o leme (m/s)
δ R = ângulo do leme (rad)
λR = razão de aspecto do leme
Pode-se obter o fator de dedução de resistência devido ao governo (steering) na figura abaixo.
Figura 7.2.5.1 Fator de dedução de resistência devido ao steering
Deve-se lembrar que há um fator de redução de empuxo que é considerado quando o
propulsor é testado atrás do navio, da maneira similar, há o fator de redução de resistência quando o leme é testado.
Seguindo o mesmo raciocínio da dedução acima, deduz-se que o aumento de
58
resistência devido à deriva, Rββ , é calculado com o auxílio da expressão abaixo.
59
Rββ = 0,25.π .ρ.d 2 .VS 2 .β 2
Onde:
β = ângulo de deriva (rad)
7.2.6 Correção da performance do navio devido aos efeitos do deslocamento e trim
Em casos particulares onde o impacto das diferenças entre o deslocamento do navio na
prova e o deslocamento requerido é grande, deve-se aplicar uma correção, como mostrado a seguir.
⎛ Δ 0 ⎞ R ADIS = 0,65.RT .⎜
⎝ Δ − 1⎜
⎠
Onde:
R = 1
.ρ.V 2
T 2
S
.S.CT
RT = resistência total para as condições de prova derivadas dos testes com modelo (N) Δ = deslocamento durante a prova Δ0 = deslocamento requerido
De acordo com o padrão, não pode-se fornecer uma correção para variações de trim.
Porém, deve-se referenciar os testes com modelo com deslocamento constante e variações de trim, se tais resultados estiverem disponíveis para o casco em consideração.
No caso em que o contrato especifica a velocidade para o calado e o deslocamento que
não são alcançados durante a prova, a afirmação a seguir deve ser considerada: deve-se realizar testes com modelo no calado especificado no contrato e no calado esperado durante a prova. Se a prova confirmar as predições baseadas no calado correspondente, deve-se assumir a mesma relação para o calado contratual.
7.2.7 Correção da performance do navio devido ao aumento de resistência
Calcula-se o aumento total da resistência, somando-se as parcelas de resistência
calculadas nos itens acima.
ΔR = R AA + R AW + Rδδ + R ββ + R AS + R ADIS
RAA = aumento de resistência devido ao vento (N)
RAW = aumento de resistência devido às ondas (N)
Rδδ
Rββ
= aumento de resistência devido ao steering (N)
= aumento de resistência devido à deriva (N)
RAS = aumento de resistência devido às temperatura da água e salinidade (N) RADIS = aumento da resistência devido à diferença no deslocamento (N)
Lembrando que a resistência total do navio é proporcional ao fator de carga, pode-se dizer que o efeito do aumento da resistência influencia o fator de carga em Δτ :
Δτ = ΔR
.τ
60
RT
Onde o fator de carga corrigido é dado por:
61
τ1 = τ − Δτ
Deve-se notar que o aumento da resistência implica na necessidade de novos cálculos para definir os valores de razão de avanço, coeficiente de torque, rotações e, conseqüentemente, determinar o novo ponto de operação através do diagrama de características do propulsor.
Para isso, o diagrama da figura 7.2.1.1 deve ser consultado e os valores de J1 e KQ1
correspondentes a τ 1 devem ser obtidos.
Pode-se, então, calcular a freqüência de revoluções do propulsor n1 através da
formulação abaixo:
J n1 = n.
J1
Um gráfico deve ser plotado com os valores de n1 e KQ1, como mostrado na figura abaixo, e a curva média KQ1~n1 é determinada usando-se o método dos quadrados mínimos ou equivalente.
Figura 7.2.9.1 Curvas de coeficiente de torque e rotações do propulsor
Usando-se o diagrama, KQ’(n) é determinado e, a razão de avanço do propulsor J’(KQ’) e o fator de carga τ ’(KQ’) são obtidos do diagrama 7.2.1.1.
Como, apesar da variação, os valores de KQ e J corrigidos costumam ser muito próximos
aos seus valores iniciais, pode-se aproximar a curva que os contém, de uma reta. Para isso, considera-se que a inclinação da reta secante entre os pontos (J’,KQ’) e (J,KQ) é igual à inclinação da reta secante entre os pontos (JH,KQH) e (JL,KQL) e, a partir disso, pode-se deduzir a variação da velocidade devido aos efeitos de resistência.
62
D
a = J H − J L
K QH − K QL
b = J '−J
K Q '−K Q
a = b
a =
J '−J
K Q '−K Q
J '−J = a.(K Q '−K Q )
ΔJ = a.(K Q '−K Q )
ΔVA
nD
= a.(K Q
'−K Q )
ΔVG .(1 − w) m
nD = a.(K Q '−K Q )
Então :
ΔVG = a.D.n.(K Q '−K Q ) (1
− w) m
Onde:
JH = razão de avanço do propulsor em KQH obtido no diagrama de características do propulsor JL = razão de avanço do propulsor em KQL obtido no diagrama de características do propulsor KQH = valores mais altos acima do valor máximo mensurado de KQ
KQL = valores mais baixos abaixo do valor mínimo mensurado de KQ
Repare que as inclinações das retas são 1 / a facilitar a manipulação matemática.
e 1/b e que foram utilizados a e b para
Finalmente, a velocidade do navio VG’, a potência entregue no propulsor PD’ e a potência no eixo PS’ são calculadas pela formulação abaixo:
VG ' = VG + ΔVG
PD ' = PD K Q '
. K
Q
P ' PS ' =
ηT
7.2.8 Correção da performance do navio devido aos efeitos de corrente
O histórico de tempo da corrente, visto na figura abaixo, fornece a velocidade da
corrente, VF, em cada tempo intermediário da corrida, ti.
Pode-se plotar tal histórico calculando-se as velocidades médias da corrente no tempo
63
intermediário de cada série de medições, como visto a seguir:
64
m
VFM
VG(i +1) "−VG(i ) ' =
2
Onde:
n(i )
VG(i +1) " = VG(i +1) '. n
(i +1)
n( i) = rotações do propulsor na corrida de número i (Hz) n( i+1) = rotações do propulsor na corrida de número i+1 (Hz) VG( i+1)’ = velocidade do navio na corrida de número i+1 (m/s) VG( i+1)” = velocidade do navio na corrida de número i+1 com rotação do propulsor igual a n( i) (m/s)
Sendo que a última equação é aplicável em casos que o motor não é operado em modo
de freqüência constante durante as corridas duplas.
Figura 7.2.8.1 Curva de corrente
A velocidade do navio corrigida devido ao efeito da corrente é dada por:
VS = VG + VF
7.2.9 Correção da performance do navio devido aos efeitos da resistência do ar
Para ajustar a performance do navio para as condições sem vento, sem ondas e sem
correntes, deve-se considerar os efeitos do navio se movendo em condições atmosféricas. Essa consideração vem por meio de ajustes no fator de carga e no coeficiente de torque.
A partir de uma análise semelhante àquela apontada no tópico “Avaliação dos dados”,
pode-se chegar à seguinte expressão:
τ = R
ρ.D
2 .(1 − t).(1 − w)
2
65
A
2
m
K
Então, a mudança do fator de carga para uma corrida sem vento é dada por:
Δτ = ρA .AXV .CAA0
2.ρ.D 2 .(1− t ).(1− w ) 2
Onde:
AXV = área seccional acima da linha d’água (área da porção do navio acima da linha d’água projetada, normalmente, para a direção longitudinal do navio em m²) CAA0 = coeficiente de resistência de vento em vento de proa
ρA = densidade do ar (kg/m³)
Sendo assim, o fator de carga corrigido é dado por:
τ 2 = τ '+Δτ A
Conseqüentemente, pode-se obter o novo ponto de operação do propulsor através das curvas características, determinando-se a razão de avanço do propulsor e o coeficiente de torque.
Obtém-se, então, a freqüência de revoluções do propulsor pela relação abaixo:
n = n. J ' J 2
Onde:
J2 = razão de avanço do propulsor correspondente ao fator de carga τ 2
Cada valor de n2 fornece um ponto, como mostrado na figura a seguir, onde uma curva de coeficientes de torque versus rotações do propulsor ( ) é determinada utilizando-se o método dos quadrados mínimos ou equivalente.
O coeficiente de toque KQ0, que corresponde à freqüência de revoluções n, é
determinado a partir da curva de coeficiente de torque mostrada na figura 7.2.9.1.
Calcula-se a correção da velocidade do navio devido aos efeitos da resistência do ar, para cada corrida sem vento, através da formulação abaixo, que segue a mesma dedução apresentada no tópico “Correção da performance do navio devido ao aumento de resistência”.
ΔVS a.D.n.(K Q0 − K Q ' )
' = (1 − w )
m
Onde:
KQ0 = coeficiente de torque correspondente à rotação n
A velocidade do navio VS”, a potência entregue do propulsor PD0 e a potência no eixo PS0, quando o navio corre com rotação n e em condição sem vento, sem ondas e sem corrente, são dadas por:
VS " = VS '−ΔVS '
P P K Q0
D0 = D . Q
66
Q
T
PS 0 = PD0
ηT
7.2.10 Correção da performance do navio devido aos efeitos de águas rasas
BSRA.
O método proposto pelo padrão ISO 151016, é o mesmo método já descrito no padrão
Após a determinação da perda de velocidade em cada corrida, calcula-se a velocidade do navio VS0 corrigida devido aos efeitos de água rasa pela equação a seguir:
VS 0 = VS "+ΔVS "
7.3 Análise dos dados obtidos na prova de acordo com o padrão 24ª ITTC
7.3.1 Avaliação dos dados
De acordo com a referência [05], uma avaliação inicial dos dados consiste em calcular a
resistência do navio para cada corrida, utilizando os dados obtidos na prova, as curvas características do propulsor, a eficiência rotativa relativa e o fator de dedução de empuxo.
As formulações são as que se seguem:
K = Q
ρ.n 2 .D 5
Onde:
Q = torque mensurado para cada corrida n = razão de revolução mensurada para cada corrida
ρ = densidade da água D = diâmetro do propulsor em escala real
K Q
K Q ' = ηR
Onde:
ηR = eficiência rotativa relativa
O valor de ηR pode ser obtido através dos testes com modelos, de estatísticas ou pode
ser assumido como sendo igual a 1 (um) para o cálculo de KQ’.
Tendo KQ’ como dado de entrada para o diagrama de características do propulsor, pode-
se estimar o valor de KT e, conseqüentemente, o valor do empuxo T.
K = T
ρ.n 2 .D 4
T = KT .( ρ.n 2 .D 4 )
Onde:
T = empuxo deduzido a partir das características do propulsor em águas abertas n
ρ
=
=
razão de revolução para densidade da água em cada corrida
densidade da água
67
2
D = diâmetro do propulsor em escala real
A resistência do navio pode, então, ser calculada através da formulação abaixo:
R = T .(1 − t )
Onde:
R t
= =
resistência fração de dedução de empuxo derivado dos testes com modelo ou
estatísticas; fator de dedução do empuxo deve variar como função de diferentes cargas do propulsor.
A partir deste ponto, deve-se corrigir os valores de resistência obtidos em cada corrida para
efeitos ambientais como vento, ondas, temperatura da água, densidade da água, aproamento, deriva, deslocamento e trim.
7.3.2 Correção da performance do navio devido aos efeitos de vento
Recomenda-se que o aumento de resistência causado pelos efeitos do vento seja
calculado de acordo com a formulação apresentada no item “Análise dos dados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório.
7.3.3 Correção da performance do navio devido aos efeitos de ondas
Segundo o padrão, a maneira mais confiável de determinar-se a perda de velocidade do
navio devido aos efeitos de ondas é realizar testes de seakeeping em mar de proa regular, com altura de ondas constante e comprimentos de ondas diferentes, em várias velocidades. Sobrepondo-se a função de resposta do aumento de resistência (ou aumento de empuxo) em ondas e o espectro de energia do mar durante a prova, chega-se ao aumento de resistência (ou empuxo) devido aos efeitos de ondas.
Recomenda-se o método de análise apresentado na referência [11] e resumido no item
“Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório.
O padrão ainda aponta que uma fórmula simples, porém, nem sempre aplicável, para estimar o aumento de resistência em ondas de proa com alturas entre 1,5 e 2 metros, é dada como descrito a seguir.
ΔRT = 0,64.ξw 2 .B
1 .CB .ρ.
L
Onde:
ξw = altura de onda (m)
B = boca (m) CB = coeficiente de bloco ρ = peso específico da água (N/m³) L = comprimento do navio (m)
7.3.4 Correção da performance do navio devido aos efeitos da temperatura da água e
salinidade
Recomenda-se que a correção devidos aos efeitos da temperatura e da salinidade seja
feita com base no anexo D da referência [11], resumido no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório.
68
7.3.5 Correção da performance do navio devido aos efeitos de governo (steering) e deriva
Segundo o padrão, apesar da proposição de métodos para correção dos efeitos de
steering e deriva durante a corrida, tais correções podem não ser aceitas por armadores e podem indicar uma falta de estabilidade direcional do navio.
Os métodos não são considerados científicos e a performance resultante após suas
aplicações deve ser utilizada apenas como orientação geral.
Recomenda-se o método proposto no anexo C da referência [11] e explicitado no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório.
7.3.6 Correção da performance do navio devido aos efeitos do deslocamento e trim
Recomenda-se o uso do método de correção apresentado no anexo E da referência
[11] e explicitado no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório, porém, para casos em que a diferença do deslocamento é pequena, permite-se usar a formulação abaixo.
P1 = 3 2 3
P2
3 2 3
V1 .D1 V2 .D2
Onde:
P1 = potência correspondente ao deslocamento D1
P2 = potência correspondente ao deslocamento D2
V1 = velocidade correspondente ao deslocamento D1
V2 = velocidade correspondente ao deslocamento D2
7.3.7 Correção da performance do navio devido aos efeitos de corrente
Minimiza-se os efeitos devido à corrente realizando-se corridas em direções opostas e
com o menor intervalo de tempo possível entre estas. Se forem constatadas diferenças significativas entre as velocidades, o padrão recomenda o método de correção descrito na referência [11] e explicitado no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão ISO 15016” deste relatório.
7.3.8 Correção da performance do navio devido aos efeitos de águas rasas
Recomenda-se que a correção devido aos efeitos de águas rasas seja feita com base
no método proposto por Lackenby e descrito no item “Análise dos resultados obtidos na prova de acordo com o padrão BSRA” deste relatório.
7.3.9 Cálculo da potência corrigida
Com base no valor de resistência corrigida para os efeitos ambientais descritos, deve-se
calcular o empuxo associado.
T = KT .( ρ.n 2 .D 4 )
Com KT/J² sendo um input para as características do propulsor em águas abertas, os
valores relacionados de KQ’ e J podem ser determinados. Sabendo-se ηR, KQ é obtido.
K Q = K Q '.ηR
A partir do conhecimento de J e do coeficiente de esteira w, pode-se calcular o valor
correto da rotação. Obtém-se o coeficiente de esteira nos testes com modelo ou estatísticas.
69
=
K
V
Pode-se calcular a PB (break power) a partir da potência no eixo PS, considerando-se as perdas mecânicas na caixa redutora que, por sua vez, são obtidas a partir de informações dos fabricantes.
Obtém-se a potência entregue PD também da potência de eixo, considerando-se as perdas
mecânicas nos mancais intermediários. Tais perdas são normalmente, no mínimo, 0,5% por mancal.
As formulações utilizadas são as que se seguem.
Tcorr RTcorr
1 − t
Onde:
Tcorr = empuxo corrigido para cada corrida RTcorr = resistência corrigida para cada corrida
t = fator de dedução de empuxo, mensurado a partir dos testes com modelo ou estatísticas
⎜ T ⎜ = T
⎛ ⎞ ⎜
J 2 ⎜ ρ.V
2 .D 2
⎝ ⎠corr e
Onde:
Tcorr = empuxo corrigido para cada corrida ρ = densidade da água Ve = velocidade de avanço
D = diâmetro do propulsor
Ve = VS (1 − w )
Onde:
VS = velocidade do navio mensurada em cada corrida
w = coeficiente de esteira, mensurado a partir dos testes com modelo ou estatísticas
J corr = e
.
ncorr
ncorr D
= Ve
J corr .D
Onde:
J = coeficiente de avanço
ncorr = rotação do propulsor corrigida (1/s)
PD = 2.π .ρ.ncorr 3 .D 5 .K Qcorr
Onde:
PD = potência entregue ao propulsor KQcorr = KQ’ corrigido
70
P PB = D
ηm
PB = break power nm = eficiência mecânica, considerando perdas mecânicas no eixo e caixa redutora
8 Comparação qualitativa entre os procedimentos para análise dos resultados
Por simples inspeção, pode-se verificar que o padrão mais completo em termos de
apresentação de correções é o padrão ISO 15016 [Ref. 11]. Neste, são apresentadas correções para a maioria dos efeitos que podem influenciar no desempenho da embarcação, exceto para os efeitos devido à rugosidade que, como explicitado anteriormente, é de difícil quantificação e, uma vez mensurado, serve apenas como parâmetro.
Verifica-se, também, que o padrão apresentado na 24ª ITTC [Ref. 05] é todo baseado no
padrão ISO descrito. Nenhuma referência é feita a qualquer outro procedimento de análise e os cálculos sugeridos são baseados exclusivamente no padrão ISO 15016.
Porém, deve-se notar que, apesar de o procedimento da ISO 15016 apresentar método de
correção para a resistência do ar devido ao próprio movimento do navio, o padrão ITTC não faz referência ao método.
O padrão BSRA [Ref. 02], apesar de consagrado, apresenta um menor número de
correções para os efeitos influenciadores na performance do navio, o que obriga consultas a outros procedimentos para uma análise mais completa da prova de mar ou induz a não considerar os outros fatores que afetam o resultado dos testes.
Além disto, grande parte do método proposto é baseado em gráficos, o que pode acarretar
erros razoáveis visto que depende de plotagens acuradas. Porém, se apresenta como um método mais simples, em que as expressões numéricas utilizadas não requerem grande esforço matemático.
A seguir, pode-se notar uma tabela comparativa entre as correções apresentadas nos 3
(três) padrões expostos:
BSRA (1978)
ISO 15016 (2002)
24ª ITTC (2005)
Corrente √ √ √
Deriva / Steering √ √
Deslocamento / Trim √ √
Ondas √ √
Profundidade √ √ √
Resistência do ar √ √ Rugosidade Temperatura / Salinidade √ √
Vento √ √ √
Comparando-se os métodos de correção da performance devido aos efeitos da corrente, percebe-se a mesma essência nos padrões BSRA e ISO. O padrão BSRA utiliza plotagem gráfica dos valores de velocidade do navio versus potência de eixo corrigida para os efeitos de vento. Se os efeitos da corrente forem significantes, duas curvas serão formadas e a velocidade da corrente poderá ser mensurada pela linha média entre ambas.
Média aritmética também é utilizada no padrão ISO. Um simples cálculo, considerando uma
possível diferença na rotação do motor durante as corridas duplas, é feito tirando-se a média entre a velocidade de uma corrida e da corrida posterior.
71
A principal diferença entre os métodos é que o procedimento ISO 15016 recomenda consideração dos efeitos de vento, ondas, temperatura da água, salinidade, deriva, steering, deslocamento e trim antes da consideração a respeito da corrente. Todos os efeitos citados são tratados como um aumento de resistência e, posteriormente, são convertidos para a alteração de velocidade propriamente dita. Desta forma, quando se calcula a velocidade da corrente, esta pode ser somada à velocidade do navio já corrigida para todos os outros efeitos.
O padrão BSRA, porém, por não conter todos os métodos de correção apresentados no
outro, considera apenas a correção devido aos efeitos do vento antes da correção da velocidade devido aos efeitos da corrente.
Quanto ao método para a correção da performance devido ao efeito de águas rasas, ambos
os métodos concordam: sugere-se o método descrito por Lanckenby que define perdas de velocidade para cada profundidade registrada durante a prova de mar.
Por fim, os métodos para a correção devido ao vento apresentados pelos padrões ISO
15016 e BSRA são baseados, ambos, na consideração de que o vento acarreta um aumento da resistência do navio. A principal diferença entre as formulações utilizadas é que o procedimento descrito pela BSRA considera uma correção do coeficiente de resistência de vento baseada na altura do anemômetro, pois acha-se necessário quantificar a diferença entre a altura deste e a da corrente livre no modelo utilizado para o teste.
Deve-se notar que menção não foi feita a respeito do padrão ITTC pois este sugere o
mesmo método apontado pelo padrão ISO.
72
PROVA DE MANOBRA
73
Inicia-se, neste ponto, o estudo da parte da prova de mar conhecida como prova de manobra.
Diferentemente da prova de velocidade, a prova de manobra não possui caráter
contratual. Durante a prova, são feitas análises sobre a capacidade de manobra do navio. Tal capacidade é avaliada através de diferentes habilidades como:
Æ Estabilidade direcional (inherent dynamic stability): é a habilidade que o navio possui
de retornar ao seu curso inicial após ser aplicada alguma força que o induza a mudar de direção; Æ Capacidade de manter o curso (course-keeping ability): é a habilidade que o navio
possui de manter o curso original se nenhuma força capaz de induzir uma mudança em sua direção é aplicada; Æ Capacidade de giro inicial (initial turning ability) ou Capacidade de mudar o curso (course-changing ability): é a habilidade que o navio possui de mudar o curso imediatamente após a aplicação de uma força que o induza a mudar de direção; Æ Capacidade de guinada (yaw checking ability): é a habilidade que o navio possui de girar em torno de seu eixo vertical após a aplicação de uma força que o induza a "rotacionar". Æ Capacidade de giro (turning ability): é a habilidade que o navio possui de girar ao redor de um ponto após ser aplicada uma força que o induza a transladar; Æ Capacidade de parar (sttoping ability): é a habilidade que o navio possui de chegar à velocidade nula, ou à uma velocidade baixa pré-determinada, após a força que o mantém navegando a vante parar de ser aplicada. Após isso, pode-se aplicar uma força contrária à direção de seu movimento.
Cada uma destas habilidades pode ser avaliada em diferentes testes de manobra.
Cada teste possui um procedimento para sua realização: esta é mais uma diferença entre a prova de velocidade e a prova de manobra porque, enquanto na prova de velocidade os trechos de aproximação, medição, afastamento e curva de giro são repetidos até se obter todos os dados relevantes, na prova de manobra cada teste envolve um novo procedimento a ser seguido.
Porém, os critérios para a análise dos resultados são escassos, dando à prova de
manobra uma caráter mais qualitativo do que quantitativo.
Para exemplificar, em 1993, a IMO apresentou os primeiros critérios para uma análise quantitativa dos resultados dos testes de zig-zag, cuva de giro e parada brusca, apesar de ter- se encontrado referências para a realização de prova de manobra datadas de 1973.
A partir da publicação da IMO A.751 (referência [16]), todas as provas de manobra
passaram a incluir testes de zig-zag, curva de giro e teste de parada brusca, pois são as únicas manobras analisadas quantitativamente. As demais, que serão vistas no decorrer deste trabalho, são analisadas, apenas, qualitativamente; ou seja, os testes são realizados e seus resultados são comparados com resultados de outro navio semelhante e, a partir de então, tem-se noção da capacidade de manobra da embarcação.
Deve-se ter atenção especial à nomenclatura utilizada neste relatório: cuidado deve-se
ter para não confundir a curva de giro feita para se retornar à direção original em uma prova de velocidade, e o teste de curva de giro para se analisar a capacidade de giro do navio em uma prova de manobra.
9 Tipos de manobras
9.1 Curva de giro (turning circle)
Realiza-se testes de curva de giro para avaliar a habilidade de giro do navio. O teste é
feito tanto para bombordo quanto para boreste, percorrendo-se um ângulo mínimo igual a 540º.
74
Segundo a referência [14], realiza-se o teste com velocidade e ângulo de leme máximos e com velocidade máxima e ângulo de leme igual a 15º.
Na referência [16], recomenda-se que o teste seja feito com velocidade de aproximação
e ângulo de leme máximo e velocidade de aproximação e ângulo de leme igual a 35º.
Finalmente, na referência [17], sugere-se que o teste seja feito com velocidade de
aproximação e ângulo de leme máximo.
Em todos os casos, as informações obtidas são as seguintes:
Æ Diâmetro tático Æ Avanço Æ Transferência Æ Perda de velocidade Æ Tempo para alterar o curso em 90º Æ Tempo para alterar o curso em 180º
Apresenta-se os três primeiros dados registrados em uma forma adimensional, dividindo-
os pelo valor do comprimento entre perpendiculares do navio em questão.
A figura ilustrativa da manobra pode ser vista abaixo:
Figura 9.1.1 Curva de giro
9.2 Manobra de zig-zag (Z-manoeuvre test)
O testes de zig-zag é realizado para se avaliar as habilidade de giro inicial e de guinada do
navio. Neste teste, um determinado ângulo de leme δ é aplicado, alternadamente, para ambos os bordos, até que um aproamento conhecido, e pré-determinado, seja alcançado.
75
Após a aproximação, o leme é virado δ garus para boreste (primeira execução). Quando o curso estiver a Ψ do curso inicial, o leme é revertido até o mesmo ângulo δ para bombordo (segunda execução). O processo continua até que sejam feitas 5 (cinco) execuções (referências [14] e [17]). Depois que a reversão é aplicada, o navio continua na mesma direção original até que, lentamente, começa a responder à mudança do ângulo do leme.
Manobras deste tipo utilizam, normalmente, valores de δ/Ψ iguais a 10/10 e 20/20,
porém, pode-se aplicar outras combinações.
Segundo a referência [14], deve-se realizar o teste na velocidade de aproximação e, se
possível, na velocidade média.
Já a referência [17], menciona que deve-se realizar o teste na velocidade de aproximação e, se possível, na velocidade baixa.
Em todos os casos, as informações obtidas são as seguintes:
Æ Tempo de giro inicial (ta) Æ Ângulo de aproamento de execução (Ψ) Æ Ângulo de overshoot Æ Tempo de guinada (ts, tB) Æ Aproamento (ψ)
Æ Alcance (tA)
ÆTempo de um giro completo (T) •
Æ Velocidade angular ( Ψ ) Æ Unidade de tempo
Figura 9.2.1 Teste de Zig-Zag
9.2.1 Manobra de zig-zag modificada (modified Z-manoeuvre test)
A manobra zig-zag modificada é realizada para se analisar a estabilidade dinâmica da
embarcação e a capacidade de giro inicial.
O procedimento de execução do teste de zig-zag modificado é semelhante àquele apresentado no item anterior, com exceção de que o ângulo de aproamento de execução é escolhido para ser tão pequeno quanto 1 (um) grau, e o ângulo de leme para ser igual a 5 (cinco) ou 10 (dez) graus.
9.2.2 Manobra de zig-zag em baixa velocidade (Z-manoeuvre at low speed test)
A manobra zig-zag em baixa velocidade analisa a estabilidade dinâmica do navio e a sua
capacidade de manter o curso.
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Realiza-se tal manobra enquanto o navio corre, por inércia, depois de uma parada do motor principal. Quando a velocidade da embarcação chega a ser menor que 5 (cinco) nós, uma manobra 35/5 é iniciada. Repete-se o procedimento até que o curso do navio não reaja às ações do leme.
9.3 Manobra espiral (spiral manoeuvre)
A manobra espiral é realizada para avaliar, qualitativamente, a estabilidade direcional da
embarcação e a sua capacidade de manter o curso. Para navios, que demonstram características estáveis, tanto no método de espiral direto (Dieudonné) quanto reverso (Bech), podem ser utilizados para obter resposta a ângulos de leme pequenos. Para navio instáveis, porém, recomenda-se a espiral reversa.
Figura 9.3.1 Manobra espiral
9.3.1 Manobra espiral direta (direct spiral manoeuvre)
Com o navio em um determinado curso inicial, o leme é virado a 25º para boreste e é
mantido até que a razão de mudança do aproamento seja constante, ou seja, até que ele inicie uma curva de giro. O ângulo de leme é, então, diminuído em 5º e, mais uma vez, mantido até que o navio alcance condições estáveis de guinada. Tal procedimento é repetido até que o leme tenha chegado até 25º no bordo oposto para, então, voltar.
77
O teste deve ser realizado em condições ambientais mais amenas possíveis, ou seja, sem vento e ondas.
9.3.2 Manobra espiral reversa (reverse spiral manoeuvre)
Na espiral reversa, o navio é mantido em uma razão de giro constante e o ângulo de
leme médio requerido para produzir esta guinada é mensurado.
A referência [14] recomenda que as flutuações do leme em torno do valor médio não
devem exceder ± 4 graus, porém, na prática, consegue-se um desvio de ± 2 graus.
9.4 Teste Pull-out (pull-out test)
O teste pull-out é realizado para analisar a estabilidade dinâmica da embarcação.
Na manobra, um ângulo de leme de, aproximadamente, 20 graus é aplicado até que o navio
alcance uma razão de giro constante. Neste momento, retorna-se o leme ao ângulo zero. Se o navio é estável, a razão de guinada decairá até zero e, se o navio é instável, a razão de giro reduzir-se-á a um valor residual da razão de guinada.
Tais manobras devem ser conduzidas tanto para bombordo, quanto para boreste, para
mostrar uma possível assimetria. Estas podem ser realizadas no final de um teste zig-zag ou curva de giro.
78
Figura 9.4.1 Teste pull-out
9.5 Teste de parada brusca (crash stopping test)
O teste de parada brusca é realizado para se avaliar a capacidade de parar do navio.
Durante os testes, a velocidade do navio é reduzida, geralmente, de uma velocidade máxima a vante, até a velocidade nula, aplicando-se “full astern power” após a condição de aproximação ser satisfeita.
Os parâmetros registrados nos testes de parada e parada brusca são:
Æ Alcance a vante Æ Distância total percorrida Æ Deriva
Deve-se ficar atento ao fato que os navios não são, usualmente, controláveis
direcionalmente durante este tipo de manobra, de modo que, por uma grande extensão, o trajeto é determinado pelas condições ambientais, condições iniciais e pela ação do leme.
Figura 9.5.1 Teste de parada
9.6 Teste de parada inercial (sttoping inertia test)
Os testes são realizados para avaliar a capacidade de parar do navio e o seu
comportamento durante uma desaceleração, sem a ação do propulsor.
Iniciando com velocidade máxima a vante, o motor é parado rapidamente. Quando a velocidade a vante do navio é reduzida a 5 (cinco) nós, o teste está completo.
Os dados registrados durante o teste são:
79
Æ Alcance a vante Æ Distância total percorrida Æ Deriva Æ Duração da manobra
9.7 Teste de homem ao mar (man-overboard test)
Estes testes são realizados para se analisar a habilidade de guinada do navio e a
habilidade de giro.
Através das manobras de homem ao mar são obtidas informações sobre o tempo e o desvio do curso necessários para resgatar uma pessoa ou um objeto do mar. As curvas elíptica e de Williamson são dois testes muito conhecidos. Tais manobras, na ausência de vento e corrente, fazem com que o navio retorne à posição onde o incidente ocorreu.
Pode-se ver, abaixo, os dados obtidos nos testes:
Æ Uma plotagem do trajeto do navio Æ O tempo levado até se chegar ao ponto, ou próximo deste, onde o teste foi iniciado Æ O desvio lateral em relação ao ponto em que o teste foi iniciado
9.7.1 Curva elíptica (elliptical turning manoeuvre)
Com o navio, inicialmente, em sua velocidade de aproximação, move-se o leme,
rapidamente, para boreste e o mantém assim até que o navio tenha alterado o seu curso em 180º, em relação ao curso inicial. Neste instante, o leme é movido rapidamente para bombordo e a embarcação volta a sua direção original. A manobra termina quando o navio retorna à posição, ou a uma posição próxima àquela em que o teste foi iniciado.
9.7.2 Curva de Williamson (Williamson turning manoeuvre)
Com o navio, inicialmente, em sua velocidade de aproximação, move-se o leme,
rapidamente, para boreste e o mantém assim até que o navio tenha alterado o seu curso em 70º, em relação ao curso inicial. Neste instante, move-se o leme, rapidamente, para bombordo até que o navio tenha alterado o seu curso em 180º em relação ao curso inicial. A manobra termina quando o navio retorna à posição, ou a uma posição próxima àquela em que o teste foi iniciado.
9.8 Manobra de curso paralelo (parallel course manoeuvre test)
A manobra de curso paralelo é realizada para analisar a habilidade de guinada e a
capacidade de giro do navio.
Com o navio, inicialmente, em sua velocidade de aproximação, move-se o leme, rapidamente, para boreste e o mantém assim até que o navio tenha alterado o seu curso em 15º, em relação ao curso inicial. Neste instante, move-se o leme, rapidamente, para bombordo. Quando o navio reassumir o curso inicial, move-se o leme para meio-navio.
Deve-se repetir o teste para ângulos iguais a 45º e 90º, em relação ao curso inicial.
Os dados a serem registrados são:
Æ Uma plotagem do trajeto do navio Æ O tempo levado para assumir o curso paralelo Æ O desvio lateral entre as posições inicial e final
9.9 Teste de curva inicial (initial turning test)
navio.
O teste de curva inicial é realizado para se analisar a capacidade de giro inicial do
80
Com o navio, inicialmente, em sua velocidade de avanço, move-se o leme, rapidamente, para 10º e o mantém assim até que o navio tenha alterado o seu curso em 10º, em relação ao curso inicial.
Os dados a serem registrados são os seguintes:
Æ Uma plotagem do trajeto do navio Æ Distância total percorrida
Pode-se obter tais dados na fase inicial de uma manobra zig-zag 10/10, antes da segunda
execução.
9.10 Teste de curva de aceleração (accelerating turning test)
navio.
O teste de curva de aceleração é realizado para se analisar a capacidade de giro do
Para a manobra, o navio deve estar, inicialmente, com velocidade nula e propulsor parado. Inicia-se o teste virando-se o leme até atingir seu ângulo máximo e ordenando “engine half ahead”. O ângulo de leme e a potência do motor são mantidos constantes durante a corrida. A curva continua até que o navio altere seu curso em 180º.
As informações a serem obtidas são:
Æ Diâmetro tático Æ Avanço Æ Transferência Æ Velocidade final Æ Tempo para uma mudança de curso igual a 90º Æ Tempo para uma mudança de curso igual a 180º
Avanço máximo e transferência máxima podem ser obtidos também.
Pode-se registrar os três primeiros dados em forma adimensional, dividindo-os pelo
comprimento entre perpendiculares do navio em questão.
9.11 Teste do thruster (thruster test)
Para navios com thrustes laterais, recomenda-se os seguintes testes para se analisar a
capacidade de guinada e a capacidade de giro:
9.11.1 Manobra de giro (turning manoeuvre)
Com o navio, inicialmente, em velocidade baixa (entre 0 e 8 nós), ordena-se potência
máxima aos thrusters e mantém-se o leme a meio-navio. Deve-se continuar a manobra até que o navio tenha alterado o seu curso em 90º. Deve-se realizar o teste tanto para bombordo, quanto para boreste, e as condições iniciais incluem o navio estar com a proa orientada diretamente para o vento.
Os dados a serem obtidos durante a manobra são:
Æ Avanço Æ Transferência Æ Velocidade final Æ Tempo para uma mudança de curso igual a 90º
Sendo que os dois primeiros também devem ser apresentados em sua formas
adimensionais, dividindo-os pelo comprimento entre perpendiculares do navio.
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9.11.2 Manobra zig-zag (zig-zag manoeuvre)
Com o navio, inicialmente, em velocidade baixa (entre 3 e 6 nós), ordena-se “full
power” aos thrusters e mantém-se o leme a meio-navio. O teste segue a mesma seqüência que as manobras zig-zag já descritas, porém, a cada execução, a ação do thruster é revertida, e não a do leme. Sugere-se um ângulo de aproamento de execução igual a 10º.
9.12 Crabbing test
O crabbing test é realizado para analisar a capacidade de giro inicial do navio.
Deve-se utilizar todos os propulsores, lemes e thrusters disponíveis para a realização
do teste. Obviamente, de acordo com esta definição, um navio convencional com apenas um propulsor, um leme e nenhum thruster não pode realizar o teste.
A informação principal a ser obtida deste teste é a velocidade transversal do navio. Porém,
deve-se documentar, também, a velocidade longitudinal e a mudança do aproamento, apesar de estas terem de ser mantidas as mais baixas possíveis.
Deve-se registrar a utilização do propulsor(es), leme(s) e thruster(s), incluindo-se
potência, rpm, passo, ângulo de leme, etc.
Deve-se realizar o teste em condições ambientais amenas (sem vento e ondas). Se o vento exceder o grau 2 da escala Beaufort, deve-se realizar a manobra em direções a favor e contra o vento. Condições de vento, corrente e mar devem ser documentados.
10 Terminologia associada
10.1 Alcance (reach)
O alcance, em um teste de zig-zag, é o tempo decorrido entre a primeira execução e o
instante em que o aproamento do navio é nulo, após a segunda execução.
10.2 Alcance a vante (head reach)
O alcance a vante, em um teste de parada, é a distância percorrida na direção do curso
inicial do navio.
10.3 Ângulo de aproamento de execução (execute heading angle)
Em um teste de zig-zag, é o ângulo de aproamento Ψ em que o leme é revertido.
10.4 Ângulo de overshoot (overshoot angle)
O ângulo de overshoot corresponde ao desvio adicional no curso da embarcação, devido
a uma execução de ordem ao leme, apresentado em um teste de zig-zag.
10.5 Aproamento (heading)
O aproamento é o desvio do curso em relação à direção original.
10.6 Aproximação (aproach)
Antes da execução das manobras relevantes, o navio deve correr em rotação e potência
do motor constantes e com desvio do ângulo de aproamento mínimo por, pelo menos, 5 (cinco) minutos.
De acordo com as referências [16] e [17], a velocidade de aproximação deve ser, no
mínimo, 90% da velocidade do navio correspondente a 85% da potência máxima do motor
82
(chamada velocidade teste ou velocidade de avanço), porém, alguns testes podem ser realizados em velocidades mais baixas.
10.7 Avanço (advance)
O avanço corresponde à distância percorrida por um ponto a meia nau do navio, desde a
posição em que a ordem ao leme é dada, até a posição em que o aproamento é alterado 90º em relação ao curso original.
10.8 Deriva (drifting)
A deriva é o desvio lateral medido como sendo a distância, a bombordo ou boreste,
mensurada perpendicularmente ao curso inicial do navio.
10.9 Diâmetro tático (tactical diameter)
O diâmetro tático corresponde à distância percorrida por um ponto a meia nau do navio,
desde a posição em que a ordem ao leme é dada, até a posição em que o aproamento é alterado 180º em relação ao curso original. É mensurado em uma distância perpendicular ao aproamento original da embarcação.
10.10 Distância total percorrida (track reach)
A distância total percorrida corresponde à distância ao longo do percurso da
embarcação, descrito por um ponto a meia nau da embarcação. Em um teste de parada, tal distância é mensurada desde a posição em que a ordem de “full astern power” é dada, até a posição em que o navio pára.
10.11 Tempo de guinada (time to check yaw)
O tempo de guinada, em um teste de zig-zag, é o tempo decorrido entre a execução do
leme até o instante em que há mudança máxima do curso em relação à direção original.
10.12 Tempo de giro inicial (initial turning time)
Tempo de giro inicial, em um teste de zig-zag, é o tempo desde o instante em que é
executada a primeira ordem ao leme (primeira execução) até o instante em que o curso esteja a Ψ graus do aproamento inicial. Neste instante, o leme é revertido para o bordo oposto.
10.13 Tempo de um ciclo completo (time of a complete cyrcle)
O tempo de um ciclo completo, em um teste de zig-zag, é o tempo decorrido entre a
primeira execução e o instante em que o aproamento do navio é nulo, após a terceira execução.
10.14 Unidade de tempo (unit time)
A unidade de tempo, em um teste de zig-zag, é o tempo requerido para o navio percorrer
uma distância igual ao seu próprio comprimento, na velocidade de aproximação (=L/V).
10.15 Velocidade angular (angular speed)
A velocidade angular, em um teste de zig-zag, é a razão de yaw constante (gradiente de
tempo do aproamento) estabelecida depois da segunda execução.Nesta fase o navio executa movimento circular, se velocidade constante é assumida.
11 Condições limites para realização da prova
Assim como na prova de velocidade, os efeitos ambientais podem influenciar
significantemente os resultados de uma prova de manobra.
83
Para que os resultados possam ser avaliados sem a necessidade de correções, seguem abaixo os limites dentro dos quais os ajustes não são necessários.
11.1 Localização da prova
A manobrabilidade de um navio é fortemente afetada pelas interações com o fundo, pelo
fluxo de outras embarcações, pelo vento e pelas ondas. Desta maneira, a localização da prova deve ser definida em regiões onde a água possui profundidade adequada, com influência mínima de corrente e maré. Além disso, a prova deve ser realizada em condições ambientais mais amenas e constantes.
11.2 Vento
A referência [14] cita que as provas devem ser realizadas com o mínimo de vento e
ondas possível.
Recomenda-se que, para manobra espiral direta, ar calmo e águas tranqüilas são requeridos.
Para teste espiral reverso, manobra zig-zag, teste pull-out e teste de bow thruster,
recomenda-se que o vento não exceda 2, na escala Beaufort.
Finalmente, para qualquer outro teste, recomenda-se que o vento não exceda 4 (quatro), na escala Beaufort.
Segundo a referência [17], recomenda-se que a velocidade de vento máxima deve ser
escolhida considerando-se características como velocidade do navio e deslocamento.
Faz-se referência ao padrão IMO Resolution A.751, que sugere que as provas não devem ser conduzidas quando a real velocidade do vento for maior que 5 (cinco), na escala Beaufort, porém, destaca que alguns navios podem requerer velocidades de vento menores que 2 (dois), apesar de não esclarecer quais os tipos de navios.
11.3 Profundidade
De forma muito superficial, a referência [14] cita apenas que a profundidade do local de
prova deve ser suficientemente grande para tornar os efeitos de águas rasas desprezíveis.
Recomenda-se, na referência [17], que a profundidade da água deve exceder 4 (quatro) vezes o calado médio do navio.
11.4 Estado de mar
A referência [14] recomenda que o estado de mar não exceda 3 (três), na escala
Beaufort.
Na referência [17], cita-se que o estado de mar máximo deve ser escolhido considerando-se algumas características do navio, tais como velocidade do navio e deslocamento.
Faz-se referência ao padrão IMO Resolution A.751, que recomenda que as provas não
sejam realizadas em estados de mar maiores que 4 (quatro), porém, destaca que alguns navios podem requerer estados de mar tão pequenos quanto 1 (um), na escala Beaufort.
84
12 Condições do navio para realização da prova
12.1 Condição de carregamento
Nas referências [14], [16] e [17], recomenda-se que as provas sejam realizadas com o navio
em seu carregamento máximo e trim nulo, pois, nessas condições, as manobras são consideradas mais críticas.
A referência [17] cita ainda que a prova pode ser realizada em condição operacional normal
com um desvio permissível de 5% do calado máximo e trim.
Quando a realização da prova nestas condições não for possível, deve-se conduzir os testes no calado mais próximo ao calado máximo, e com o menor trim possível, ou conduzir em condição de lastro com imersão do propulsor suficiente e, também, com o mínimo de trim.
13 Procedimentos para análise dos resultados
Assim como nas provas de velocidade, os dados obtidos nas provas de manobra são
válidos, somente,para casos em que haja profundidade suficiente, condições ambientais amenas, um trecho que aproximação a velocidade constante e calado paralelo, além disso, recomenda-se carregamento máximo.
Correções são apontadas para serem feitas com base em testes com modelo ou em
técnicas de simulação computacional (referências [16] e [17]).
Porém, a referência [16] explicita critérios a serem utilizados para a análise dos resultados de alguns testes de manobra.
13.1 Capacidade de giro
A capacidade de giro de um navio pode ser analisada através da curva de giro, utilizando-
se o critério a seguir:
Nas curvas de giro, o avanço não deve exceder 4,5 vezes o comprimento da embarcação e o diâmetro tático 5 vezes o comprimento.
13.2 Capacidade de giro inicial
A capacidade de giro inicial de uma navio pode ser analisada através do teste de zig-
zag 10/10 ou teste de curva inicial, utilizando o critério a seguir:
Com a aplicação do ângulo de leme igual a 10º para bombordo/boreste, o navio não deve percorrer uma distância maior que 2,5 vezes o comprimento do navio até o instante em que o aproamento se altera 10º do curso inicial.
13.3 Capacidade de guinada e de manter o curso
A capacidade de guinada e de manter o curso de um navio pode ser analisada através
do teste de zig-zag, utilizando-se o critério a seguir:
O valor do primeiro ângulo de overshoot, em uma manobra zig-zag 10/10, não deve
exceder:
10º se L/V é menor que 10 segundos 20º se L/V é maior ou igual a 30 segundos 5 + 0,5.L/V graus se L/V está entre 10 e 30 segundos
Onde L e V são expressos em m e m/s, respectivamente.
85
O valor do segundo ângulo de overshoot, em uma manobra zig-zag 10/10, não deve exceder os valores acima mencionados, para o primeiro ângulo, por mais de 15º.
O valor do primeiro ângulo de overshoot, em uma manobra zig-zag 20/20, não deve
exceder 25º.
13.4 Capacidade de parada
A capacidade de parada de uma navio pode ser analisada através do teste de parada
brusca, utilizando-se o critério a seguir:
A distância total, no teste de parada brusca usando-se “full astern”, não deve exceder 15 vezes o comprimento do navio. Porém, tal valor pode ser modificado pela administração onde os navios de deslocamento grande tornam tal critério impraticável.
14 Procedimentos para a realização de provas de manobra e comparação qualitativa
entre padrões
Como pôde-se notar, não há variação na descrição dos testes, ou seja, um teste é sempre
realizado da mesma maneira para qualquer padrão adotado. Desta maneira, o que realmente varia, é a finalidade de cada teste e quais os testes são recomendados por cada padrão.
Por este motivo, determina-se um procedimento para a realização de provas de manobra,
adotando-se um padrão e escolhendo-se, a partir dos testes sugeridos por este padrão, quais as manobras serão realizadas durante a prova: o importante em uma determinação de um procedimento de prova de manobra, é saber combinar os testes a serem realizados de modo a avaliar todas as habilidades relevantes.
Desde a publicação da IMO A.751, em 1993, a descrição do procedimento para a
realização de uma prova de manobra deve incluir os testes de zig-zag, curva de giro e parada brusca, pois são os únicos a terem critérios para uma análise quantitativa.
A análise geral de uma prova de manobra é, então, baseada em critérios de avaliação
das habilidades do navio que, por sua vez, podem estar presentes em diferentes testes (uma habilidade pode ser avaliada em até cinco testes).
Como discutido, nos casos dos testes que não possuem critérios de avaliação
quantitativa, a análise é feita, basicamente, comparando-se os resultados obtidos na prova com os resultados obtidos em provas realizadas com navios semelhantes, ou seja, a análise é feita qualitativamente.
A tabela a seguir mostra quais os tipos de manobras são recomendadas pelas
diferentes organizações.
86
Pode-se observar que os testes curva de giro, manobra zig-zag e teste de parada brusca são recomendados por todos os importantes padrões publicados mencionados. Isso se deve ao fato de que avaliam a maioria das habilidades e são testes de simples realização.
Por outro lado, o crabbing test só é recomendado pela referência [17], um dos padrões
mais atuais. Talvez pelo fato de ser aplicável, apenas, a navios não convencionais, mais recentes, com a tecnologia da utilização simultânea de thruster(s), propulsor(es) e leme(s) para o posicionamento dinâmico.
Por fim, testes como acceleration/deceleration test foram sugeridos apenas por um
padrão antigo e não voltou a ser recomendado por qualquer outro.
Não foram encontradas referências a respeito dos quatro últimos testes listados na figura acima.l
15 Conclusão
O objetivo inicial deste trabalho incluía, além do estudo dos procedimentos de prova de mar e a comparação qualitativa entre estes, um programa computacional capaz de dar suporte a bordo durante provas de velocidade, registrando os dados e corrigindo-os quando necessário. Este modelo computacional seria, então, utilizado neste trabalho da seguinte maneira: resultados de uma prova de velocidade, já realizada, serviriam como dados de
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entrada no programa e seriam analisados para que comparações quantitativas entre os métodos de correção propostos pelos padrões BSRA e ISO 15016 pudessem ser investigadas.
Porém, durante a fase de entrada de dados no programa, percebeu-se que não haveria
dados suficientes para a análise com base nos dois padrões: em um banco de dados faltavam informações para a análise com base no padrão BSRA e em outro banco de dados faltavam informações para a análise com base no padrão ISO 15016.
Evidenciou-se, então, a necessidade de uma programação, anterior à realização da prova
de velocidade, que previsse o registro de dados suficientes para a análise de acordo com ambos os padrões. Só assim, uma análise comparativa/quantitativa a respeito das diferenças entre os resultados corrigidos pelos dois padrões poderia ser feita de forma confiável.
A seguir, está proposto um procedimento de realização de uma prova de mar cujos dados
obtidos podem ser analisados de acordo com ambos os padrões. Através deste procedimento, um número suficiente de dados poderá ser usado para a comparação quantitativa.
Æ CONDIÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DE PROVAS DE VELOCIDADE
(a) Escolher uma região de prova que possua constância nas condições ambientais,
espaço para a realização de manobras, que não seja parte do trajeto de outras embarcações e que possua geometria que não induza alterações nas condições de vento, corrente e ondas;
(b) Realizar as provas de velocidade em condições ambientais mais amenas possíveis,
se possível, respeitando-se os limites abaixo:
- Vento: 6 na escala Beaufort para navios com Lpp ≥ 100 metros 5 na escala Beaufort para navios com Lpp < 100 metros
- Estado de mar: Lpp ≥ 100 metros: o menor valor entre H ≤ 0,015Lpp e 3 metros Lpp < 100 metros: H ≤ 1,5 metros
- Água: 15 ºC e 1,025 t/m³
(c) Minimizar ao máximo os efeitos de águas rasas, se possível, escolhendo-se locais em que a profundidade causa perda de velocidade dentro do limite abaixo:
- Perda de velocidade: ΔVs/Vs ≤ 0,02
(d) Manter a diferença entre o deslocamento do navio e o deslocamento do modelo dentro
de um limite de ±2%;
(e) Escolher uma condição de carregamento em que não haja trim e banda;
(f) Verificar se o tempo transcorrido após a última docagem é, no máximo, igual a 2 (duas) semanas;
Æ PROCEDIMENTO PARA A REALIZAÇÃO DE PROVAS DE VELOCIDADE
(g) Realizar corridas na ordem e com as potências descritas abaixo:
- Potência normal (NCR) - Potência máxima contínua (MCR) - Potência de sobrecarga (OR) - 45% da potência normal NCR - 70% da potência normal NCR
(h) Percorrer trecho de aproximação com distância mínima obtida na figura 6.4.1.1
(i) Percorrer trecho de medição com distância mínima igual a 1 (uma) milha;
(j) Percorrer trecho de afastamento por uma distância igual ao trecho de aproximação;
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(l) Utilizar um ângulo de leme máximo igual a 10 (dez) graus durante a curva de giro;
(m) Registrar os seguintes dados durante as corridas:
- Hora de início de cada corrida; - Tempo para completar o percurso; - Distância percorrida; - Velocidade do navio; - Potência no eixo e empuxo do propulsor; - Freqüência de rotação do propulsor; - Passo do propulsor em cada corrida, no caso de passo controlável; - Velocidade e direção relativas do vento; - Altura e período de onda; - Direção das ondas - Velocidade e direção da corrente; - Ângulo de aproamento do navio; - Ângulo de deriva; - Ângulo de leme; - Localização do navio; - Altura do anemômetro.
Respeitando-se os limites restritos sugeridos neste procedimento e registrando-se
todos os dados listados acima, poderia-se obter a diversidade e quantidade de informações necessárias para a comparação quantitativa entre os métodos.
Deve-se destacar, também, a diferença entre a quantidade de referências encontradas
sobre provas de velocidade - 11 - e provas de manobra - 4.
O menor número de padrões disponíveis tornou o estudo referente às provas de manobra mais deficiente em relação ao desejado e ao estudo sobre provas de velocidade. Os padrões encontrados se referenciavam muito aos tipos de teste de manobra e pouco aos critérios de avaliação, confirmando assim, o caráter qualitativo das provas de manobra.
Por este motivo, um procedimento a ser seguido poderia ser o descrito abaixo, lembrando-
se que os testes de manobra são escolhidos considerando as habilidades que se deseja avaliar em cada tipo de navio. A relevância de cada habilidade varia de um tipo de navio para o outro, ou seja, o procedimento abaixo é apenas uma sugestão de um método geral, aplicável à maioria do navios.
Æ CONDIÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DE PROVAS DE MANOBRA
(1) Escolher uma região de prova que possua constância nas condições ambientais,
espaço para a realização de manobras, que não seja parte do trajeto de outras embarcações e que possua geometria que não induza alterações nas condições de vento, corrente e ondas;
(2) Realizar as provas de velocidade em condições ambientais mais amenas possíveis,
de acordo com o sugerido para cada teste;
(3) Minimizar ao máximo os efeitos de águas rasas, se possível, escolhendo-se uma
região de prova cuja profundidade exceda 4 (quatro) vezes o calado do navio;
Æ PROCEDIMENTO PARA A REALIZAÇÃO DE PROVAS DE MANOBRA
(4) Realizar o teste de curva giro, percorrendo-se um ângulo mínimo igual a 540 graus,
com velocidade de aproximação e ângulo de leme máximo. Registrar os seguintes dados:
- Diâmetro tático; - Avanço; - Transferência;
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- Perda de velocidade; - Tempo para alterar o curso em 90 graus; - Tempo para alterar o curso em 180 graus.
(5) Realizar manobras zig-zag 10/10 e 20/20, com velocidade de aproximação.
Registrar os seguintes dados:
- Tempo de giro inicial; - Ângulo de aproamento de execução; - Ângulo de overshoot; - Tempo de guinada; - Aproamento; - Tempo de um giro completo; - Velocidade angular - Unidade de tempo.
(6) Realizar teste de parada brusca, partindo de uma velocidade máxima a vante e
chegando-se à velocidade nula através da ordem “full astern power”. Registrar os seguintes dados:
- Trajeto percorrido pelo navio; - Rudder dead bandwidth.
(7) Realizar manobra espiral direta. Registrar os seguintes dados:
- Alcance a vante; - Distância total percorrida; - Deriva - Duração da prova.
OBS.: como já mencionado, a escolha dos testes de manobra podem variar de acordo com a habilidade que se deseja analisar e com o tipo de navio. Estes 4 (quatro) tipos de manobra foram escolhidos de modo a avaliar todas as habilidades e satisfazerem os critérios propostos pela IMO A.751.
Æ PROCEDIMENTO PARA A ANÁLISE DOS RESULTADOS DE PROVAS DE MANOBRA
(8) Utilizar os critérios propostos pela IMO A.751 para a avaliação quantitativa dos
testes cabíveis;
(9) Utilizar comparação qualitativa entre os resultados obtidos na prova em questão e em
provas já realizadas com navios semelhantes.
90
16 Bibliografia
[Ref. 01] NETO, Tomazo Garzia. Algumas observações sobre a execução de provas de velocidade de navios. 10° Congresso Nacional de Transportes Marítimos e Construção Naval. Rio de Janeiro, 1982
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