máquinas marítimas

8/17/2019 Máquinas Marítimas

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Prof. Dr. Hernani Luiz Brinati

Agosto de 2010

PNV 2324 INSTALAÇÕES DE MÁQUINASMARÍTIMAS

CAPÍTULO 1


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INSTALAÇÕES DE MÁQUINAS MARÍTIMAS

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Conteúdo

Índice de Figuras ...............................................................................................6

ìndice de Tabelas ...............................................................................................9

Prefácio.............................................................................................................10

1. Projeto de Instalações Propulsoras...........................................................12

1.1 Introdução........................................................................................12

1.2 Questão Ilustrativa ..........................................................................12

Análise da Questão ....................................................................14

Item a .................................................................................16

Item b.................................................................................18

Item c................................................................................. 20

Item d.................................................................................21

1.3 Questões Básicas ...........................................................................21

1.4 Projeto do Navio..............................................................................22

1.5 Definições de Potências e Coeficientes........................................24

1.6 Procedimento de Projeto para Instalações Propulsoras.............27

1.6.1 Cálculo da Resistência......................................................31

1.6.2 Condições de Projeto ........................................................32

1.6.3 Projeto de Hélice: Uso de Séries Sistemáticas...............33

Cavitação.......................................................................... 39

1.6.4 Seleção da Máquina Principal ..........................................40

Referências Bibliográficas ...................................................................42

Lista de Exercícios ................................................................................44

Anexo 1.1 - Procedimentos para Cálculo de Resistência ................. 47

A) Método de Holtrop .................................................................47

B) Séries Sistemáticas: Série de Taylor

...................................48C) Ensaios com Modelos ...........................................................50

Anexo 1.2 - Cálculo de Parâmetros Propulsivos................................ 51

A) Método Holtrop ......................................................................51

B) Séries Sistemáticas: Série de Taylor ...................................52

C) Ensaios com Modelos ...........................................................52

Anexo 1.3 - Escolha da Instalação Propulsora ..................................55

A.3.1 Tipos de Instalação Propulsora ......................................55

A.3.2 Características Gerais das Instalações Propulsoras ...............

...57Confiabilidade ..................................................................58


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Manutenção e Reparo .....................................................60

Peso da Instalação ..........................................................61Espaço .............................................................................61

Consumo de Combustível ..............................................62

Tipos de Combustível .....................................................63Tripulação Exigida ..........................................................63

Custo Inicial ....................................................................64

Manobrabilidade ..............................................................64

Vibração e Ruído .............................................................65

A.3.3 Critérios de Comparação ................................................66

Taxa de Retorno de capital ............................................67

Custo Operacional Anual da Instalação por Unidade

de Potência ......................................................................67Figura de Mérito...............................................................68


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Í NDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Curva de resistência de reboque ................................................29Figura 1.2 Curvas características do hélice ..................................................32Figura 1.3 “Layout Diagram” do motor Diesel ..............................................38Figura A.3.1 Tipos de instalação propulsora ................................................56

Índice de TabelasÍndice de TabelasÍndice de TabelasÍndice de Tabelas

Tabela 1.1- Valores dos coeficientes Kt e K ................................................35

Tabela A.1 – Faixas de operação para o método de Holtrop.......................45Tabela A.2 – Faixas de operação da série de Taylor ....................................46Tabela A.3 - Ilustração de Aplicação da Figura de Mérito...........................65


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CAPÍTULO 1

PROJETO DE INSTALAÇÕES PROPULSORAS

1.1 - IntroduçãoO objetivo principal deste primeiro capítulo é apresentar uma visão sobre umdos principais aspectos do projeto de instalações propulsoras, que correspondeà determinação do conjunto motor-sistema de transmissão- elementopropulsor. Procura também se mostrar como o projeto da instalação propulsoraestá relacionado com o projeto do navio.Embora seja tomada como exemplo em alguns itens a instalação propulsoradiesel, o tratamento tem um caráter genérico e se aplica a outros tipos deinstalação. Como já mencionado no prefácio deste texto, é apresentadainicialmente uma questão ilustrativa. Em seguida, será apresentado um

conjunto organizado de conceitos que sistematizam o projeto da instalaçãopropulsora. É também examinada a questão de seleção do tipo maisapropriado de instalação propulsora, com a explicitação dos fatores queinfluenciam esta escolha. São colocados em anexos diversos procedimentosempregados em diversos passos do cálculo da potência instalada.

1.2 Questão IlustrativaUma empresa de navegação contratou, no final da década de 1990, um estudode viabilidade para definir a encomenda de navios porta contêineres para fazera rota Japão-Costa Oeste dos Estados Unidos. Os resultados deste estudo

indicaram que deveriam ser adquiridos três navios com capacidade de 5000TEU com uma velocidade de serviço de 22 nós.De posse desses resultados, foi contratado com um escritório de engenharianaval o projeto preliminar desses navios. Quando o projeto estava emexecução, a empresa de navegação tomou conhecimento das seguintesinformações:

• Um armador concorrente estava encomendando porta contêineres comvelocidade de serviço de 24 nós.

• Uma indústria de motores diesel havia desenvolvido dentro de seuprograma de motores de baixa rotação uma nova série de motores dealta potência com rotação adequada a exigência de hélices para naviosporta contêineres.


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Em função destas informações a empresa solicitou ao escritório uma análise dealternativas para o projeto do navio, considerando as duas alternativas develocidade.O escritório de projeto apresentou realizou o estudo, que incluiu as seguintesconsiderações:

I. A instalação propulsora para o navio original já estava definida com 2motores de média rotação, cada um com 16.000 kW, acoplados aohélice através de um redutor;

II. A mudança de velocidade implicaria no reprojeto total do navio, que teriaum novo deslocamento e uma nova potência;

III. Que, para esse novo navio, poderiam ser utilizadas as seguintesalternativas de instalação propulsora:

1) Um motor de baixa rotação, da nova série, de 48.000 kW a 105rpm, acoplados diretamente ao hélice;

2) 4 motores de média rotação (450 rpm), cada um com 12.000 kW,acoplados por meio de um redutor, de razão 4,5/1, ao hélice;IV. A primeira alternativa implica um maior peso da instalação mas o espaço

ocupado é o mesmo.Com as informações disponíveis, pede-se que sejam respondidas as questõesabaixo (Observação: admitir hipóteses que julgar necessárias para resoluçãodas questões, justificando-as).

a) Por que há aumento de deslocamento e de potência com a alteração develocidade do navio? O acréscimo de potência entre os dois casos estádentro do previsto?

b) No que diz respeito ao coeficiente propulsivo, que alternativa deinstalação propulsora deveria ser escolhida?c) Qual a melhor alternativa sob o ponto de vista de gastos de

combustível?d) Quais outros fatores você acha relevante na comparação? Qual o efeito,

por exemplo, da diferença de peso das duas instalações?

Análise da QuestãoAntes de passar ao exame dos itens propostos, inicia-se a análise da questãopelas informações apresentadas em seu enunciado. Na verdade, o corretoentendimento do enunciado é elemento básico para solução da questão. Trêspontos são objeto de uma análise preliminar: velocidade de serviço, rotaçãoexigida pelo hélice e classificação de motores.

i) Velocidade de serviço dos naviosA velocidade de serviço depende do tipo (carga transportada) de navio. Naviosporta contêineres, que normalmente transportam carga de maior valor, operamcom velocidades de serviço mais altas. Para atender uma demanda de carga aser transportada entre dois portos (X toneladas por ano) uma empresa denavegação deve oferecer para a rota especificada uma equivalente capacidadede transporte. Esta capacidade é função do número de navios, da capacidadedos navios e de suas velocidades de serviço. Pode-se escrever


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Cap.Trans. = (NN) x (CapN) x (NV) (1.1)

onde:• Cap. Trans. é capacidade anual de transporte da frota;• NN é o número de navios• CapN é a capacidade de cada navio (por questão de simplificação, está

se admitindo navios de mesma capacidade);• NV é o número de viagens efetuado por ano pelos navios (por questão

de simplificação, está se admitindo que todos navios realizem o mesmonúmero de viagens).

Convém ressaltar que para executar o mesmo número de viagens os navios

devem ter a mesma velocidade de serviço.Embora duas frotas possam apresentar a mesma capacidade de transporte,elas podem operar com diferentes velocidades de serviço, desde que os naviosde menor velocidade tenham uma maior capacidade. Outro parâmetroimportante na qualidade do serviço é a freqüência de chegada aos portos.Assim, considerando o mesmo número de navios de duas frotas, aquela quetiver navios com maior velocidade de serviço oferece uma maior freqüência deembarque de carga. Isto pode ser um fator decisivo no fechamento de umcontrato de transporte.As considerações acima explicam porque, ao saber que outro armador tinha

encomendado navios de maior velocidade, a empresa de navegação solicitouum estudo para reavaliar o projeto de seus navios.

ii) Rotação exigida pelo héliceEm geral, a rotação adequada de trabalho de um hélice depende dascaracterísticas gerais do navio no qual ele é instalado. Por questão deeficiência do propulsor, procura-se trabalhar com o maior diâmetro possível dohélice. Sabe-se que quanto maior for o diâmetro, menor será a rotação exigidado hélice para fornecer uma determinada força propulsora (empuxo requeridodo hélice). Por outro lado, navios com maior calado podem ter hélices de maior

diâmetro – normalmente o diâmetro do hélice é uma fração do calado do navio.Considere-se como exemplo de comparação dois tipos de navios: um superpetroleiro e um moderno porta contêineres (de grande velocidade). O primeironavio tem grandes dimensões, inclusive calado, e pode ter hélice de grandediâmetro. O navio porta contêineres, por sua vez, sendo de menor porte(deslocamento), não terá um grande calado. Nestas condições, o hélice teráum menor diâmetro e precisará trabalhar em rotação mais alta.Em função de demandas diferentes de rotação dos navios acima considerados,as indústrias de motores marítimos oferecem motores de baixa rotação comrotações de projeto distintas: motores para navios petroleiros têm rotação maisbaixa que os fornecidos para porta contêineres.


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iii) Classificação de motoresNão há uma única forma de classificação dos motores Diesel de propulsão

marítima. Para o caso em questão, interessa a sua divisão quanto à rotação deserviço. Neste caso os motores se enquadram em 3 categorias:

• Motores de baixa rotação – entre 70 e 250 rpm;• Motores de média rotação – entre 450 e 900 rpm;• Motores de alta rotação – maior que 1200 rpm.

O primeiro tipo de motor é utilizado com acoplamento direto ao hélice enquantoos outros 2 tipos exigem o emprego de engrenagens redutoras.Conforme o enunciado da questão ilustrativa, o projeto da instalaçãopropulsora considerou inicialmente o emprego de uma instalação com 2motores de média rotação acoplados a um único eixo propulsor.

Provavelmente, esta escolha foi feita porque não havia motor de baixa rotaçãoadequado à exigência de rotação do hélice. Foram empregados 2 motoresporque não havia um motor de média rotação com potência suficiente paraatender à demanda do hélice.Para o segundo projeto há duas alternativas: instalação Diesel direta, com ouso do novo motor de baixa rotação, e instalação Diesel com redução, comemprego de motores de média rotação.Examinados estes pontos preliminares, passa-se, um por vez, abaixo.

Item (a)

A modificação da velocidade navio afeta todo o projeto do navio. É intuitivo queo aumento de velocidade implica em um aumento de potência da máquinaprincipal. Isto, por sua vez, acarreta um aumento do peso da máquina, bemcomo um aumento do consumo de combustível e de seu correspondente peso.Logo, há um aumento de pesos do navio e de seu correspondentedeslocamento. Mas o processo é interativo, se o navio tem maiores dimensõesele precisa de uma estrutura mais resistente e, em conseqüência, aumenta opeso de aço. Além disso, por ter maiores dimensões o navio tem uma maiorresistência ao avanço e requer uma máquina principal mais potente. Fica,portanto, evidenciado, que há um aumento de potência e de deslocamentodevido a um aumento de velocidade.Uma estimativa preliminar da potência para uma dada classe de navios podeser obtida em função de 2 parâmetros: deslocamento do navio, ∆ , e velocidadede projeto, V:

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. V k Pot ×∆×= (1.2)

em que o coeficiente k é o chamado coeficiente de almirantado.Constata-se, assim, que a potência requerida varia com o cubo da velocidade eque ela depende, em um menor grau, do deslocamento. Considerando as duasalternativas de projeto, pode-se explicitar:

Pot2 / Pot1 = (V2 / V1 )3 x (∆ 2 / ∆ 1 )

2/3 (1.3)


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Pode-se, então, prever qual é o efeito de elevar a velocidade de 22 a 24 nóssobre o aumento de potência. Admitindo deslocamento constante, tem-se:

Pot2 / Pot1 = (24/ 22 )3 x (∆ 1 / ∆ 1 )2/3

Obtém-se como resposta uma variação de potência, devido exclusivamente àvariação de velocidade, de cerca de 30%.Como a variação de potência foi de 50 %, pode-se testar se esta variação érazoável. Para tanto, considera-se a seguinte expressão:

(Variação total de potência) = (Var.Pot.Vel.) x (Var. Pot.Desl.) (1.4)

Onde:

• Var.Pot.Vel. é a variação de velocidade devido à variação de potência;• Var.Pot.Desl. é a variação devida à mudança de deslocamento;

Aplicando-se (1.4), obtém-se uma variação de potência devida ao aumento dedeslocamento de cerca de 15 %, que parece razoável. Observar que istocorresponde a uma variação de .cerca de 21% no deslocamento.

Item (b)O coeficiente propulsivo, cp , expressa a relação entre a potência requeridapara a movimentação do navio e a potência fornecida pela máquina principal.

Este parâmetro indica como a potência liberada pelo motor está sendo usadapara propulsão do navio. O coeficiente propulsivo, cp, é o produto de uma sériede eficiências, como indicado abaixo:

0 pt rr h p eeec η ×××= (1.5)

onde:

• eh é conhecido como eficiência do casco; este termo expressa os efeitosda interação casco-hélice e o seu nome mais apropriado é coeficiente deinteração casco-élice.

• err é a eficiência relativa rotativa;• et é a eficiência de transmissão;• ηp0 é a eficiência do propulsor em água aberta.

Para avaliar o que acontece com o coeficiente propulsivo, é necessário sabercomo se comportam os seus 4 fatores quando se altera a instalação propulsorado navio.Neste caso, talvez seja mais simples começar pela eficiência de transmissão.Sabe-se que instalações Diesel diretas têm maior eficiência de transmissão,podendo se adotar um valor de 0,99, enquanto instalações com redução têm

eficiência em torno de 0,97.


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Em relação à eficiência do hélice em água aberta, ηp0, sabe-se que quantomaior for o diâmetro do hélice maior é a sua eficiência. Por isto, recomenda-seque se utilize no projeto o maior diâmetro permissível. A partir deste diâmetro,obtém-se a rotação de projeto do hélice e a correspondente eficiência nodiagrama de série sistemática. Procura-se, então, um motor que forneça apotência requerida na rotação de projeto do hélice. Ocorre que, às vezes, nãose encontra um motor que tenha rotação igual à rotação de projeto do hélice,situando-se acima do valor desejado. Neste caso, a partir da rotação do motorencontrado, seleciona-se um novo hélice, que terá menor diâmetro e, portanto,menor eficiência.No caso em questão, pode-se sempre escolher um redutor com razão deredução especificada, de modo que a adequar a rotação do motor à rotação deprojeto do hélice de maior diâmetro. Esta instalação, então, pode usar o hélicede maior eficiência. Conclui-se, no caso, que este hélice tem rotação de projeto

igual a 100 rpm. A instalação Diesel direta, cujo motor opera a 105 rpm, usa umhélice de menor diâmetro, e a eficiência do hélice em água aberta será menor.Quanto à eficiência do casco, sabe-se que ela pode ser expressa por:

eh = (1-t) / (1-w) (1. 6)

onde:

• t é o coeficiente de redução do empuxo (na verdade 1/(1-t) é ocoeficiente de aumento da resistência ao avanço);

• w é o coeficiente de esteira.

Admite-se que para a geração de um mesmo valor de empuxo, com alteraçãosimultânea de diâmetro e rotação do hélice, não ocorre alteração do valor de t.No entanto, o valor do coeficiente de esteira depende do diâmetro do hélice.Quando se utiliza um diâmetro maior, a região do disco do hélice contémpontos mais afastados do casco e, portanto, onde as partículas de fluido têmmenor velocidade de esteira. Em conseqüência, a velocidade média de esteirano disco do hélice é menor, e menor é o coeficiente de esteira.Desta forma, analisando a equação (1.6), verifica-se que a instalação Dieselcom redução, por utilizar hélice de maior diâmetro, tem eficiência do cascomenor que a instalação Diesel direta.Admitindo-se que a eficiência relativa rotativa seja igual para as duasinstalações, pode-se, então, sintetizar os resultados da análise: a instalaçãoDiesel direta leva vantagem em termos de eficiência de transmissão eeficiência do casco; a instalação Diesel com redução leva vantagem quanto aeficiência do hélice em água aberta. Como a análise não fornece resultadosquantitativos para eficiência do casco e do hélice, não é possível concluir sobrea instalação que possui maior coeficiente propulsivo.

Item (c)Os gastos de combustível de uma instalação dependem da potência damáquina principal, do seu consumo específico de combustível, do custo unitário

do combustível (por unidade de massa) e do número de horas de operação.


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Gastos com Combustível. = Pot. Maq. x (c.e.c.) x NH x Custo Unitário. (1.7)

onde:

• c.e.c. é o consumo específico de combustível, definido como aquantidade de combustível necessária para produzir uma unidade depotência na unidade de tempo (em geral, dado em g/kWh);• NH é o número de horas operacionais (por exemplo, ao longo deum ano).

Para analisar este item da questão, admite-se que a potência de máquina e onúmero de horas operacionais sejam iguais para as duas instalações. Portanto,ficam para a análise dois fatores: c.e.c. e o custo unitário de combustível.Motores Diesel de baixa rotação, que têm cilindros de maiores dimensões, têmmaior eficiência térmica e, portanto, menor consumo específico de combustívelque motores de média rotação. As instalações Diesel direta, com motores de

mais de 40.000 kW, têm valores de c.e.c. em torno de 172 g/kWh, enquanto asinstalações com redução têm valores acima de 175 g/kWh. NEm relação ao preço unitário do combustível, motores de baixa rotação hámuito tempo já consomem óleo pesado, que é o combustível mais barato, aopasso que, apenas a partir da década de 1990, os projetos de motores demédia rotação contemplaram o uso deste tipo de combustível. Antes disto,motores de média rotação, que têm peças mais delicadas e sensíveis àsimpurezas contidas no óleo pesado, queimavam um óleo intermediário, depreço sensivelmente maior. Convém ressaltar que normalmente o emprego deóleo pesado em motores de média rotação implica em um intervalo menor demanutenção.Item (d)A decisão sobre a escolha da instalação propulsora exige uma avaliação desérie de fatores. Embora o coeficiente propulsivo e os gastos com combustívelsejam fatores de grande relevância, há outras características que devem serconsideradas como: peso da instalação, espaço ocupado pela instalação, custoinicial, confiabilidade, nível de ruído e de vibração gerados pela instalação,custos de manutenção, etc. Para uma avaliação mais completa pode seempregar critérios econômicos como o custo anual de operação da instalação,ou caso se pretenda envolver os fatores técnicos, empregar matriz de decisão.Para o caso em questão, trata-se de um navio que transporta carga de baixadensidade, ou seja, um navio com restrição de volume. Neste caso acaracterística importante para avaliação é o espaço ocupado e não o peso dainstalação. E o espaço ocupado é o mesmo para os dois tipos de instalação.

1.3 - Questões Básicas Antes de se examinar um determinado tipo de instalação, é necessário abordaralguns problemas que devem ser atacados no projeto de uma instalaçãopropulsora. Duas questões são de particular interesse:

1. Para quais condições deve ser projetada a instalação propulsora;2. Que tipo de instalação propulsora deve ser selecionado.


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Para responder a primeira questão é preciso inicialmente enquadrar o projetoda instalação propulsora dentro do projeto do navio. Esta afirmação parecebastante lógica, uma vez que o navio a ser projetado deve satisfazer osrequisitos especificados e, assim, cada um de seus subsistemas deve serdeterminado de modo a otimizar o projeto global. Embora sem a preocupaçãode se estudar o assunto com profundidade, apresetam-se noções sobreprocedimento do projeto de navio. No que diz respeito à instalação propulsora,faz-se uma revisão sobre definicão de coeficientes e potências, e finalmenteapresenta-se um procedimento de projeto da instalação propulsora.Para responder a segunda questão serão abordados os seguintes aspectos:tipos de instalações, características fundamentais das instalações propulsorase critérios de seleção. Há uma variedade bastante grande de instalaçõesempregadas para propulsão de navio. Algumas delas têm uma maior aplicaçãoem navios mercantes enquanto que outras estão praticamente restritas a

navios de fins militares. Em realidade, para navios construídos no Brasil ou quepertencem à frota brasileira (mercante e guerra) apenas um numero limitado detipos de instalação propulsora é utilizado. Há uma série de características quepodem ser usadas para avaliar o desempenho de uma instalação. Algumasdessas características podem ser quantificadas para fins de comparaçãomediante critérios econômicos enquanto que outros fatores, embora sendo àsvezes extremamente importantes, não podem ser quantificados. Normalmentequando se fala em critério de comparação está se pensando em um método deavaliação econômica da instalação. Neste caso, seriam utilizadas ascaracterísticas quantificáveis das instalações para o objetivo de comparação. Épossível, no entanto, utilizar funções de mérito que levem em consideração o

efeito de fatores que não são quantificáveis economicamente. Sãoapresentadas, em anexo, uma descrição dos tipos de instalações, e umadiscussão de suas características fundamentais, bem como de critérios deseleção.

1.4 Projeto do Navio Um navio deve ser projetado para satisfazer os requisitos estabelecidos. Isto seaplica tanto a navios mercantes bem como a navios de guerra, embora oenfoque aqui seja dado ao primeiro tipo. Neste caso, o navio deve serprojetado para atender os objetivos fixados pelo armador, chamados de

requisitos do armador.De uma maneira geral, os requisitos estabelecidos pelo armador são:

• quantidade de carga a ser transportada (deadweight do navio);• velocidade do navio;• rota ou raio de ação.

Para satisfazer esses requisitos devem-se estabelecer as dimensões e formasdo navio. O deslocamento deve ser a soma de deadweight de carga, peso damaquina e combustível, peso da estrutura, peso de acessórios, etc. 0s pesosda maquina e combustível são dependentes da velocidade, raio de ação(requisitos) e coeficientes de forma e deslocamento (ainda não determinados).

A estrutura deve ser suficientemente forte para suportar as tensões criadaspelos pesos existentes e forças dinâmicas resultantes da excitação do mar. 0


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peso da estrutura depende, portanto, também do deslocamento e dimensões,ainda não determinados.As formas devem ser convenientes do ponto de vista hidrodinâmico, parapermitir que se atinja a velocidade especificada, com consumo mínimo depotência, mas também adequadas para garantir boa estabilidade.Como se vê, é necessário estimar valores iniciais das grandezas nãoconhecidas. Com esses valores estimados calcula-se o deslocamento do navio,que serve para melhor estimar novamente os pesos da estrutura, máquinas,combustível, etc.Essa cadeia interativa, ou ciclo do projeto preliminar, é percorrida,naturalmente, várias vezes. Reinicia-se o ciclo até que o resultado das diversasoperações conduza a um novo valor do deslocamento que não difirasignificativamente do valor usado como base para esses cálculos. As principaisetapas da espiral de projeto são indicadas abaixo:

a) Estimativa de deslocamentob) Fixação de dimensões e coeficientes de formac) Traçado preliminar das linhasd) Cálculo preliminar de potência e dos pesos de máquinas e de

combustívele) Determinação preliminar da seção mestraf) Arranjo preliminarg) Estudo de flutuabilidade e estabilidade

Em cada ciclo, as operações (traçado das linhas, distribuição de áreasseccionais, estima de potência, arranjo, determinação da estrutura, etc) podem

(e devem) ser realizadas com maior precisão, o que possibilita um cálculomelhor preciso do deslocamento total, que constitui nova base para a repetiçãodo ciclo.Estimativas iniciais baseadas em dados atualizados e pertinentes, e um bomconhecimento da mecânica do projeto, fazem com que o processo convirjamais rapidamente, se os requisitos constituem um conjunto de característicasconsistentes. Por outro lado, a eventual inconsistência de um conjunto decaracterísticas, tornar-se-á patente na rápida divergência do processo decálculo.Verifica-se, portanto, que durante o desenvolvimento do projeto preliminar donavio deve-se dispor de meios para estimar determinadas características dainstalação propulsora. É necessário estimar a potência para poder escolher amáquina principalÉ preciso conhecer o peso da instalação e seu consumo específico decombustível para calcular o deslocamento do navio. É preciso igualmenteconhecer o espaço ocupado pela maquinaria para determinar o arranjo donavio. Nas seções seguintes serão apresentados procedimentos e informaçõespara calcular estas características.

1.5 - Definições de Potências e Coeficientes

Antes de apresentar procedimentos para estima de potência será feita umarevisão sobre definição de coeficientes e potências. Esta revisão tem como


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objetivo essencial uniformizar a nomenclatura das diversas grandezasenvolvidas no problema de propulsão do navio. É preciso esclarecer que nãoexiste um consenso sobre essas definições.

Potênciasa) Potência efetiva (EHP- effective horse power) - potência requerida pararebocar o navio.

Potência efetiva = RT x V (1.8)

onde:

• RT é a resistência à propulsão ou resistência de reboque (medidaquando o casco é rebocado, portanto sem a operação do hélice);

• V é a velocidade do navio.

b) Potência de máquina - PotM (BHP - brake horse power ou SHP – shafthorse power) é a potência entregue pela máquina ao eixo.

PotM = QM x ΩM (1.9)onde:

• QM é o torque do motor;• ΩM é a velocidade angular do eixo do motor (ΩM 2 x π x NM) , em que NM

é a rotação do motor.

c) Potência absorvida pelo hélice - PotaP (PHP - propeller horse power) é apotência entregue ao hélice, excluindo, portanto, todas as perdas entre motor epropulsor.

PotaP = QP x ΩP (1.10)onde:

• QP é o torque absorvido pelo hélice;• ΩP é a velocidade angular do eixo do motor (ΩP 2 x π x NP) , em que NP é

a rotação do propulsor.

d) Potência fornecida pelo hélice – PotfP (THP - thrust horse power) é apotência produzida pelo hélice (proveniente do empuxo).

PotfP = T x Va (1.11)onde:

• T é a força propulsora ou o empuxo produzido pelo hélice;• Va é a velocidade de avanço (em relação à água) do propulsor.

Coeficientesa) Coeficiente de interação casco – hélice, mais conhecido como eficiência do

casco, eh - (hull efficiency). Este coeficiente representa os efeitos da interação


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entre hélice e casco, e é definido como a razão entre a potência efetiva e apotência fornecida pelo hélice.

eh = (RT x

V) / (T x Va ) (1.12)Como a resistência ao avanço é modificada com a operação do hélice, nãoexiste igualdade entre o empuxo T e a resistência RT. Devido à operação dopropulsor há uma queda de pressão na popa do navio e, em conseqüência,ocorre um aumento da resistência. Pode-se escrever:

= RT x 1/(1-t) (1.13)

onde:

• é a resistência (aumentada do casco) quando o hélice opera na popado navio;

• 1/(1-t) é o fator de aumento da resistência.

Tem-se, então:

T = = RT x 1/( 1-t) (1.14)

O coeficiente t é conhecido como coeficiente de redução da força propulsora,refletindo um entendimento equivocado do fenômeno, em que haveria reduçãode empuxo (em relação à condição de água aberta) e não aumento deresistência com a operação do hélice na popa do navio.

Existe uma relação entre a velocidade do navio e a velocidade relativa entrehélice e água, a chamada velocidade de avanço. Devido à viscosidade dofluido, forma-se uma esteira na popa do navio. As partículas do fluido junto aocasco tendem a se deslocar com a mesma velocidade do casco, enquantopartículas situadas em pontos suficientemente distantes permanecem paradas.Considerando um disco com diâmetro igual ao do hélice observa-se que existeum campo variável de esteira. A velocidade média de esteira na direção axial(sentido de avanço do navio) pode ser indicada por Vw. Existe, assim, aseguinte relação:

Va = V - Vw (1.15)

Em vez da velocidade média de esteira, emprega-se um coeficiente w,coeficiente de esteira para representar a relação entre V e VaVa = V( 1-w) (1.16)

Pode-se, então, expressar o coeficiente de interação casco-hélice de outraforma:

eh = (1-t) / (1-w) (1.17)

que mostra os dois mecanismos de interação: aumento de resistência do

casco, devido à operação do hélice, e redução de velocidade relativa água-hélice, devido à presença do casco.


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b) Eficiência de transmissão. É a relação entre a potência absorvida pelo hélicee a potência fornecida pela máquina principal.

et = PotaP / PotM (1.18)

A eficiência de transmissão é um parâmetro que está relacionado com asperdas de potência que ocorrem entre a máquina principal e o hélice. Sistemaspropulsores com acionamento direto do hélice, caso de instalações Dieseldireta, têm maior eficiência - em torno de 0,98 a 0,99; instalações que usamengrenagens redutoras têm menor eficiência – em torno de 0,96 a 0,97.

c) ηp - eficiência do propulsor. É a relação entre a potência fornecida e apotência absorvida pelo hélice. De uma forma genérica, tem-se:

ηp = PotfP / PotaP (1.19) ou

ηp = T x Va / Q x Ω

No entanto, é costume definir a eficiência do propulsor para as condições emque o hélice é ensaiado, isto é, para água aberta. Usando o índice o paraindicar tais condições tem-se:

ηp0 = (PotfP / PotaP )água aberta (1. 20)

ouηp0 = ( Va / Ω ) x (T / Q)água aberta (1.21)

Admite-se que, na popa do navio, o hélice produz o mesmo empuxo que emágua aberta, mas absorve um torque diferente.

d) err - eficiência relativa rotativa. É a relação entre a eficiência do héliceoperando na popa do navio e a eficiência do hélice no ensaio de águaaberta para mesmos valores de Va e N.

err = ηp / ηp0 (1.22)

Em vista da hipótese admitida, a eficiência relativa rotativa pode ser expressapor: err = ( Q)água aberta / Q (1.23)

e) cp - coeficiente propulsivo. É a relação entre a potência requerida paradeslocar o navio e a potência fornecida pela máquina principal.

cp = Potência Efetiva/ PotM (1.24)

Pode-se mostrar, portanto, que:

cp = eh x et x err x ηp0 (1.25)


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1.6 - Procedimento de Projeto para Instalações PropulsorasO projeto da instalação propulsora de um navio depende de uma adequada

integração entre as características do casco, do hélice e da máquina principal.Isto está relacionado com o atendimento, para condições de regimepermanente, de 2 equações do movimento. A primeira está relacionada com omovimento de avanço do navio, que exige a igualdade entre força de propulsãoe resistência do casco e a segunda, relacionada com o movimento do eixopropulsor, que exige a igualdade entre a potência resistente do propulsor e apotência do motor. A primeira equação é dada por:

T RT dt

dv M −= (1.26)

onde:

• M é a massa virtual do navio, incluindo a massa hidrodinâmica;• V é a velocidade do navio;• T é o empuxo fornecido pelo hélice;• T R é a resistência aumentada do casco, devida à operação do hélice na

popa do navio;

• dt

d é o operador diferencial em relação ao tempo.

Para condições de regime permanente – velocidade constante do navio –resulta:

T RT = (1.27)

Sabe-se, por outro lado, que:

( )t

R R T T

−=

1 (1.28)

Pode-se escrever então:

)1 /( t RT T −= (1.29)

que é a expressão “clássica” da engenharia naval, que conceituou t como fatorde redução da força propulsora.A segunda equação está relacionada com o movimento do eixo propulsor:

pt m QeQdt

d J −×=

Ω (1.30)

onde:

• J é o momento de inércia do conjunto motor-eixo-hélice, incluindo efeitode inércia hidrodinâmica;

• mQ é o torque do motor.

Para condições de regime permanente – rotação constante do navio – resulta:


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t m p eQQ ×= (1.31)

Serão apresentadas, em seguida, as características relacionadas com os 3

elementos (casco – hélice – motor) e com a sua integração. Podem serutilizados diferentes procedimentos para o levantamento das característicasdestes elementos ao longo do projeto de um navio. No início empregam-semétodos aproximados e, no final, métodos mais precisos.Embora a seção seja desenvolvida para o caso de motores Diesel de baixarotação, que são os mais utilizados pelos navios porta contêineres, oprocedimento pode ser generalizado para outros tipos de máquina principal.

1.6.1 Cálculo da resistênciaQuando o navio se desloca no mar, ele está sujeito a uma força que se

contrapõe ao movimento. Essa força é denominada resistência e é função davelocidade, da superfície molhada, das características físicas do fluido e dageometria da embarcação.Segundo Harvald (1983), a resistência é representada por:

2

2

1SV C R T T ρ = (1.32)

onde:

• T C é o coeficiente de resistência total;• ρ é a densidade do fluido;• S é a superfície molhada do casco;

O coeficiente T C representa a participação de diferentes componentes daresistência ao avanço e que, a despeito de existirem diversas formas demodelagem, pode ser representada, segundo Lewis,1998, pela seguinteformulação:

r f T C C C += (1.33)

onde f C é o coeficiente friccional e r C é o coeficiente residual.

A resistência total pode então ser expressa por:r f T R R R += (1.34)

em que f R é a resistência friccional, ou de atrito, que está ligada ao número de

Reynolds e r R é a resistência residual, que está relacionada ao número deFroude.Para o cálculo da resistência existem diversos procedimentos; no anexo 1 sãodescritos alguns dos métodos utilizados.


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1.6.2 Condições de ProjetoPara o projeto da instalação propulsora é importante definir quais são osrequisitos efetivos que a instalação deve atender. Para isto é importanteanalisar a Figura 1.1

RT

VelocidadeFigura 1.1 - Curva de resistência de reboque

A Figura 1.1 apresenta duas curvas de resistência ao avanço em função davelocidade para um dado navio. A curva 1, derivada de ensaios em tanque deprovas, já incluindo efeitos de apêndices e de escala, indica a curva deresistência do navio para casco limpo e mar calmo. É também a curva

esperada para a prova de mar (PM). No entanto, em operação o navio vaienfrentar diferentes condições de mar, que dependem de sua rota. O casco vaireceber incrustações ao longo de um período entre docagens. A curva 2expressa a resistência ao avanço do navio para condições médias de casco emar (CMCM). Em geral, para se passar da curva 1 para a curva 2 faz-se uso defatores de correção que representam valores médios de acréscimo deresistência devido a cada um destes fatores:

(∆RT) casco = 8 a 11 %

(∆RT) mar = 7 a 15%

Para o cálculo da resistência em condições médias de casco e mar, emprega-se um fator conhecido como margem de resistência, MR. Assim, dada aresistência para casco limpo e mar calmo, obtém-se a resistência emcondições de projeto através de:

(RT)CMCM = (1 + MR) (RT)PM (1.35)

1.6.3 Projeto de hélice: Uso de séries sistemáticasA missão do propulsor é converter a potência fornecida pela máquina principalna produção de empuxo necessário à propulsão do navio. Embora existam

métodos mais precisos para projeto de hélices, considera-se o emprego deresultados de séries sistemáticas para o projeto do hélice.


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onde: MR é a margem de resistência, que leva em consideração as condiçõesmedias de casco e mar; em geral MR situa-se entre 0,15 e 0,25.

Em (1.38) todos os termos, com exceção de J , conhecidos; tem-se, portanto:( ) 2 J K

cascoT α = (1.39)

Assim, pode-se plotar a curva de ( )cascoT

K no diagrama de série sistemática e

determinar para cada hélice, o ponto de operação, proj J , através da intersecção

de T K do hélice com ( )cascoT K , como visto na Figura 1.2.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1Integração Casco-Hélice

J

K t - K q

- E f i c .

Kt hélice

10Kq héliceJ operação

Eficiência emagua aberta

Z=3

P/D=0,8Ae/Ao=0,4

Figura 1.2– Curvas características do hélice

A partir de proj J obtém-se,

( )

JD

wV

N S

proj

−

=

1

, e da curva de eficiência obtém-se proj p0

η .

Pode-se também, determinar a potência requerida do motor:

p

motor C

EfetivaPot qPot

.)Re.( = (1.40)

( )( ) S S T V MRV R EfetivaPot += 1. (1.41)

onde:


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0 pt rr h p eeeC η ×××= (1.42)

Em que os valores de he ( ( ) ( )wt eh −−= 11 ), e rr e já foram determinados em

etapa anterior do projeto; para t e admite-se o valor 0,99 quando se trata deinstalação direta e 0,97 quando é uma instalação com redução.Em vez de efetuar a integração casco-hélice no diagrama, pode-se usar asfunções polinomial para o T K .

As curvas de desempenho do hélice do tipo B-Troost podem ser expressas daseguinte forma:

420 ..,, / ,

D N

T Z

A A

DP J K K E heliceT heliceT ρ

=

= −− (1.43)

520 ..,, / ,

D N Q Z

A A DP J K K E heliceQheliceQ

ρ =

= −− (1.44)

Pode-se usar uma representação polinomial dos coeficientes de empuxo e detorque do hélice:

( ) ( ) ( ) ( )vuo E

t s

vut s

vut sheliceT Z A A DP J C K ....,,,

,,,∑=− (1.45)

( ) ( ) ( )vu

vut s o

E t s

vut sheliceQ Z A A

DP J C K ....,,,

,,,∑

=− (1.46)

A Tabela 1.1 apresenta os valores dos coeficientes do polinômio e dosrespectivos expoentes.Para o projeto do hélice utiliza-se como ponto de partida o maior diâmetropossível, pois isto resulta em maior eficiência do hélice. A limitação de diâmetroestá relacionada com as folgas existentes na popa do navio e, geralmente, éexpressa em função do calado do navio. Em alguns casos – navios de grandeporte – a restrição de diâmetro é estabelecida por questões de segurança.Em relação ao número de pás, um aspecto que deve ser considerado é o devibrações, da linha de eixo e do casco. Quanto à razão de área expandida,

como será mostrado adiante, o fenômeno de cavitação é outro fator que deveser considerado.


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Tabela1.1- Valores dos coeficientes Kt e Kq


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CavitaçãoUm aspecto que deve ser em considerado no projeto do hélice é a cavitaçãoque pode causar quedas de rendimento com perda de empuxo, gerando, àsvezes, problemas de vibrações.No caso do escoamento da água em torno das pás do hélice, com o aumentode velocidade, a pressão diminui muito até alcançar a pressão de ebulição dofluido a essa temperatura, ocorrendo uma mudança de estado; formam-secavidades cheias de vapor, as quais, ao serem arrastadas pela corrente parazonas de maior pressão, colapsam e desaparecem, o que é conhecido comocavitação.Os lugares de mínimas pressões onde a cavitação ocorre são pequenosencontrando-se próximas das regiões onde as cavidades de vapor colapsam, écomum que este colapso ocorra na parede do corpo. Dessa forma, quandocavitação é intensa a repetição dela incidindo sobre o corpo leva à superfície a

um processo de desgaste por erosão. Em geral, as depressões ocorrem sobreo dorso das pás (MORENO, J.;1995).Entre os métodos mais conhecidos para o cálculo da cavitação encontram-se ométodo de Burrill e o método de Keller. Neste trabalho é utilizado o método deKeller, que estabelece o valor mínimo da razão de área expandida para evitar acavitação, dado pela seguinte relação (LEWIS, E.; 1988):

k D p p

T Z

A

A

v

E +−

+=

2

00 )(

)3.03.1( (1.47)

onde :0 p é a pressão na linha de centro do propulsor;

gh p p atm ρ +=0 (1.48)

em que

• atm p é a pressão atmosférica;

• h é a imersão do eixo do propulsor;• v p é a pressão de vaporização da água;

• k é a constante determinada pelo tipo de popa e número de propulsoresda embarcação.

1.6.4 Seleção da máquina principal.A máquina principal tem como função fornecer a potência requerida pelo naviopara manter a velocidade de serviço. A maior parte das instalações propulsorasdos navios utiliza motores Diesel de baixa rotação. Isto se deve principalmenteà alta eficiência térmica do motor e à utilização de combustível de baixo preço.Uma vez calculados os valores de resistência e dos parâmetros propulsivos,efetua-se a seleção do hélice de maior eficiência, determinando, assim, apotência e a rotação exigidas da máquina principal. O passo seguinte,integração hélice – motor – consiste na seleção de um motor que atenda os

requisitos de potência e rotação, quando se decide pelo uso de uma instalaçãopropulsora direta. No caso de não se encontrar um motor que cumpra com os


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requisitos do projeto, deve-se adotar um procedimento alternativo para oprojeto, fixando-se a rotação do hélice igual a do motor escolhido, edeterminando-se o diâmetro (inferior ao máximo) do hélice.A partir do valor especificado da margem de potência, determina-se a potênciainstalada do navio:

( ) .. .Re.1. qPot MPPot inst += (1.49)

onde MP é a margem de potência.Adota-se uma margem de potência de 10 a 15%. Define-se, emcorrespondência à potência instalada uma rotação de 3 a 5% superior àrotação requerida. A partir destes parâmetros procede-se a procura de motorescompatíveis.Para seleção do motor Diesel, os fabricantes fornecem um diagrama, chamado

de “layout diagram”, que delimita uma região do espaço Potência – Rotação,em que pode ser especificada a potência máxima de contrato. Isto significa queo fabricante vai efetuar a regulagem do sistema de injeção e da válvula dedescarga para otimisar o motor para este ponto. A delimitação desta região deprojeto depende do fabricante. A Figura 1.3 mostra a forma do “layout diagram”indicado pela MAN B&W.Considera-se motor compatível todo aquele cujo “layout diagram” contenha oponto de interesse do motor. Cabe, então, ao projetista, quando há mais de ummotor compatível, selecionar por algum critério o motor mais adequado. Umcritério possível é selecionar o motor cujo ponto L1 esteja mais próximo do

ponto desejado.

Figura 1.3– “Layout Diagram” do motor Diesel

Outra opção de instalação propulsora, que é utilizada, principalmente paranavios porta contêineres do tipo Pequeno Alimentador é com motor Diesel de


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média rotação acoplado ao hélice através de um redutor. Neste tipo deinstalação propulsora há um aumento da potência requerida do motor, poiscom o uso de redutor há uma redução da eficiência de transmissão.Uma vez calculada a nova potência requerida adota-se uma margem depotência de 10 - 15%, e correspondente margem de rotação, obtendo assim apotência instalada. Assim, com a potência instalada procura-se um motor quesatisfaça este requisito. Conhecida a rotação do motor selecionado, especifica-se a razão de redução da caixa de redução através de:

r = Nm / Nh (1.50)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBranch, A; Elements of shipping. Sétima edição. Londres : Chapman and Hall,1996.

Brinati, H.; Instalações Propulsoras v. I e v. II. São Paulo : Escola Politécnicada Universidade de São Paulo, 1979.Camilo, R.; Seleção de sistema propulsor para navios oceanográficos.Disertacao (Mestrado). São Paulo : Escola Politécnica da Universidade de SãoPaulo, 2001.Carrera, G.; Proposta de Reforma da Instalação Propulsora de uma Corveta.Dissertação (Mestrado). São Paulo : Escola Politécnica da Universidade deSão Paulo, 2003.HARRINGTON, R; Marine Engineering. New Jersey: The Society of NavalArchitects and Marine Engineers, 1992.

Harvald, SV. AA; Resistance and propulsion of ship. Lyngby : Department ofOcean Engineering. The Technical University of Denmark, 1983.Holtrop, J.; A Statistical Reanalysis of Resistance and Propulsion Data,International Shipbuilding Progress, Vol. 31, 1984.Holtrop, J.; Mennen, G.; An Approximate Power Prediction Method,International Shipbuilding Progress, Vol. 89, 1982.Lewis, E.; Principles of Naval Architecture. Resistance, propulsion andvibration. Second Revision, v.II. New Jersey : The Society of Naval Architectsand Marine Engineers-SNAME, May, 1998.MAN B&W; Marine Engine. Basic Principles of Ship propulsion, 2008.

MAN B&W; Propulsion Trends in Container Vessels MAN B&W Two-strokeEngines. Copenhagen, 2008.Moreno, J., Automatização do projeto de embarcações pesqueiras. Dissertação(Mestrado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 1995.Nuñez Gainza, J.A , Estudo de instalações propulsoras para navios portacontêineres. Dissertação (Mestrado). Escola Politécnica da Universidade deSão Paulo, 2009.Taylor, D; Speed and Power of Ships, 1910.RAWSON J., TUPPER E.; Basic Ship Theory, 1968

Robinson, D.; Container ship focus. Lloyd’s Register. Junio, 2006.Wärtsilä. Energy Efficiency Ship Design. Fevereiro, 2009.


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Lista de Exercícios

1ª Questão

O projeto da instalação propulsora de um navio prevê o emprego de um hélicede 6,0 m de diâmetro, 4 pás, razão de área expandida 0,70 e razão passo-diâmetro 1,0.Este hélice é da série B Troost (Wageningen) e opera 100 rpm, acionando umnavio que se desloca a uma velocidade de 16 nós.São conhecidos os valores dos seguintes parâmetros:- coeficiente de esteira 0,25- coeficiente de redução de empuxo 0,20- eficiência relativa rotativa 1,0- eficiência de transmissão 0,99a) Apresentar um procedimento para determinar o empuxo e a eficiência dohélice, a potência efetiva e a potência requerida do motor.b) Efetuar os cálculos e apresentar os resultados.

2ª Questão Dois navios porta contêineres iguais, de uma mesma série, apresentam asseguintes características de projeto:- velocidade de serviço – 23nós;- potência de projeto 36.000kW a 102 rpm;- hélices iguais com eficiência em água aberta igual a 0,57 nas condições deprojeto.Os dois navios realizaram a prova de mar na mesma data. Nestas provas,realizadas com deslocamento de projeto, foram registrados os seguintesdados:

NAVIO Velocidade(nós)

Rotação do Hélice(rpm)

Consumo deCombustível (Kg/h)

1 23 98 48002 23 96 5000

a) Qual o navio cujo motor forneceu maior potência em prova de mar?b) Qual o navio cujo motor apresentou em prova de mar maior consumo

específico?c) Deseja-se que você comente porque os hélices apresentam uma baixa

eficiência. O que poderia explicar a diferença das potências fornecidaspelos motores na prova de mar?


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3ª QuestãoA instalação propulsora de um navio foi projetada para que o navio emcondições de serviço opere a uma velocidade Vs com uma potência Y.

Em uma determinada situação, com o navio se deslocando a uma velocidade0,98 Vs, registrou-se o consumo da instalação durante 1 hora de operação,concluindo que ele era 2% superior ao previsto na condição de projeto.Foram efetuadas medidas adicionais que mostraram que o conjugado do motorera 4% menor e a rotação 2% menor que os valores de projeto.Examinando os dados, um engenheiro da empresa de navegação concluiu queo propulsor estava funcionando adequadamente e que o problema era devidoao motor.Admitindo que as eficiências do casco, de transmissão e relativa rotativa nãotenham sofrido alteração, dizer se você concorda com a conclusão do

engenheiro, justificar a resposta.

4ª QuestãoUm navio, com instalação propulsora Diesel direta, é projetado para umavelocidade de serviço de 18 nós. Em prova de mar, com deslocamento deprojeto o navio desenvolve a velocidade de serviço, absorvendo uma fração de78% de potência instalada.Deseja-se saber:a) O navio realizou a prova de mar com casco perfeitamente limpo? Justificar.

b) A eficiência do propulsor para essa condição é maior que a de projeto?


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ANEXO 1.1Procedimentos para cálculo de resistência

A) Método de Holtrop.Holtrop, J.; (1978) realizou uma analise de regressão estatística a partir dosmodelos e resultados do NSMB (“Netherlands Ship Model Basin”). O objetivodeste estudo foi desenvolver uma formulação teórica simplificada para ocálculo da resistência dos navios (e também dos parâmetros propulsivos) e osefeitos de escala entre os modelos e protótipo.A avaliação foi realizada a partir dos resultados de 1.707 medições deresistência, 1.287 medições de propulsão conduzidas por 147 modelos denavios e dos resultados de 82 medições feitas a bordo de 46 navios novos.

Este material havia sido utilizado em estudos prévios, enquanto muitas dasmedições em escala real foram destinadas para o estudo de correlação modelo- navio realizado pela ITCC (“International Towing Tank Conference”).Em 1982 foi reapresentado o método, porque sua precisão foi anteriormenteconsiderada insuficiente. A adaptação deste método resultou numa formulaçãocom uma maior faixa de aplicação, e sua extensão serviu para a melhora dapredição da potência de navios de altos coeficientes de blocos com razõesbaixas de L/B, e de navios afilados com um complexo arranjo de apêndices epopa “transom” submersa.Para que este método possa ser utilizado o navio deve encontrar-se dentro dasfaixas de parâmetros apresentadas na Tabela A.1.

Tabela A.1 – Faixas de operação para o método de Holtrop

ParâmetroLimitações

Máxima Mínima

Cp 0,55 0,85

L/B 3,9 14,9

B/T 2,1 4,0

Fn 0,05 1,0

B) Series Sistemáticas: Série de TaylorEntre as primeiras e mais completas séries de testes com modelos, realizadoscom o objetivo de investigar proporções e formas dos navios, está a de Taylor.As formas utilizadas são baseadas nas formas das linhas da British Cruiser, decerca do ano de 1900. Todos os modelos foram obtidos pela variaçãogeométrica de um conjunto de linhas.


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A série foi construída a partir de um total de 158 modelos, que foram testadosdurante os anos 1907, 1908, 1913 e 1918. Alguns dos resultados forampublicados por Taylor, D.; (1910).A formulação de Taylor foi posteriormente re-analisada, e os novos contornosbaseados nos coeficientes de resistência friccional de Schoenherr forampublicados por Gertler, M.; (1954).

Gertler mostra gráficos do coeficiente de resistência residual RC baseado no

número de Froude, WLgLV . Os gráficos mostram contornos de r C vs nF para

vários valores de 3WL L∇ , sendo que cada gráfico tem um valor determinado

para o coeficiente prismático longitudinal e para a relação boca-calado ( T B ).

Para que este método possa ser utilizado o navio deve encontrar-se dentro dasfaixas de parâmetros apresentadas na Tabela A.2.

Tabela A.2 – Faixas de operação da série de Taylor

Parâmetro Limitações

Cp 0,48 a 0,86

B/T 2,25 – 3,00 – 3,75

( )3WL L∇ 0,7 a 8,75 310−×

Fn 0,149 – 0,588

O uso dos resultados das séries parte da premissa que o coeficiente deresistência do navio é igual ao do modelo (igualdade de Froude no ensaio).Assim, a partir destes gráficos é obtido o valor de r C , que permite, então, ocálculo da resistência residual do navio:

2

2SV C R r R

ρ = (A1)

Para o cálculo do coeficiente friccional do navio, f C , emprega-se a formulação

de Schoenherr:

( ) f n f

C RC

×= 10log242.0

(A2)

onde:

n R é o número de Reynolds.

Uma vez obtido este coeficiente é inserido na seguinte formulação para ocálculo da resistência friccional:

2

2 SV C R f F

ρ

= (A3)


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C) Ensaios com modelosPara determinação da resistência ao avanço de um navio, quando o projeto

está em seu último estágio, realizam-se ensaios com modelos em tanque deprovas.Ao realizar experimentos de reboque para determinar a resistência do modelode navio, o modelo tem graus de liberdade para os movimentos de avanço,arfagem, caturro e balanço. O modelo do casco do navio é feito em uma escalaadequada para o reboque no tanque de provas.As forças de reboque são medidas pelo dinamômetro durante um conjunto deensaios, para uma dada faixa de velocidades, que abrange as velocidades deinteresse para o modelo do navio.Conhecida a resistência total do modelo, calcula-se primeiro a parcela de

resistência friccional, f R , a partir do coeficiente friccional do modelo, f C ,determinado por uma das seguintes formulações:

2

10 )2(log

075.0

−=

RnC f ITTC-1957 (A4)

( ) f n f

C RC

×= 10log242.0

Schoenherr (A5)

Uma vez obtida à resistência friccional e conhecido o valor da resistência total,

calcula-se a resistência residual: f T r R R R −= (A6)

Assim, com o valor da r R , calcula-se o coeficiente residual do modelo.

2

2

1SV

RC r r

ρ

= (A7)

Como o ensaio é realizado de modo que o modelo apresente o mesmo Froude

do navio, o coeficiente residual do navio é igual ao do modelo: ( )nr C = ( )mr C .Com o valor do coeficiente friccional do navio

n f C , calculado mediante as

formulações antes mencionadas, obtém-se a resistência friccional do navio( )

n f R .

Desta forma é obtida a resistência total do navio:

( ) ( )n f nr nT

R R R += (A8)

Realizando o ensaio para diversos valores de velocidade, na faixa de interesse,

pode-se determinar a curva de resistência do navio.


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ANEXO 1.2Cálculo de parâmetros propulsivos.

Para o cálculo da potência requerida do motor é necessário conhecer osvalores do coeficiente de esteira, do coeficiente de aumento de resistência(equivocadamente nomeado como coeficiente de redução da força propulsora)e da eficiência relativa rotativa, que constituem os chamados parâmetrospropulsivos (“propulsive coefficients”).Para a determinação destes parâmetros podem ser empregados diversosmétodos, como descrito abaixo.

A) Método Holtrop.Para o cálculo dos parâmetros propulsivos Holtrop, J.; (1984) efetuou uma

analise de regressão estatística a partir dos modelos e resultados do NSMB(“Netherlands Ship Model Basin”), como já mencionado acima. As formulaçõespodem ser encontradas em Holtrop, J.; (1984) e expressam a influência dasseguintes variáveis: L - comprimento do navio, B - boca, AT - calado na proa, D- diâmetro do propulsor, PC - coeficiente prismático, lcb - posição longitudinaldo centro de carena, V C - coeficiente de resistência viscosa, bC - coeficiente de

bloco, sternC - coeficiente relacionado à forma da popa, ( 11 k + ) - fator de formado casco.

B) Séries sistemáticas: Serie de Taylor.Para o cálculo dos coeficientes mediante o método de Taylor segue-se oseguinte procedimento.Coeficiente de esteira (w):O coeficiente de esteira depende do coeficiente de bloco e da quantidade deeixos que o navio possa ter (single-screw ou twin-screw).Coeficiente de aumento de resistência (t):Para o cálculo do coeficiente de aumento de resistência é utilizada a seguinteformulação.

kwt = (A9)onde:

• k é 0.50 – 0.70 para navios equipados com “streamlined oucontrarudders”;

• k é 0.70 – 0.90 para navios com “double-plate rudder attached to squarerudder posts”;

• k é 0.90 – 1.05 para navios com lemes simples;

C) Ensaios com modelos

Para a determinação dos parâmetros propulsivos, quando o projeto do navioestá em seu último estágio, recorre-se a ensaios com modelo em tanque de


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provas. O ensaio a ser realizado é o de autopropulsão, mas para extrair osvalores dos parâmetros são necessários também os resultados dos ensaios dereboque do casco e de água aberta do hélice.No ensaio de autopropulsão o modelo é equipado com um hélice, semelhanteao que será utilizado no navio, que é acionado por um motor elétrico. O carrodinamométrico acompanha o modelo, efetuando a medição das variáveis deinteresse: empuxo do hélice (T), torque (Q), rotação do hélice (N) e velocidadedo modelo (V).Com o conhecimento destas variáveis e com os resultados do ensaio dereboque – Resistência em função da velocidade – e do ensaio de água aberta-Kt (constante de empuxo) e Kq (constante de torque) em função de J(coeficiente de avanço) são determinados os valores de t, w, e rr e .

Coeficiente de aumento de resistência (1/(1-t)):Considerando V constante, tem-se:

( )t

R RT t t

−==

1 (A10)

ou seja:

( )T

Rt t =−1 (A11)

sendo que t R é obtido do ensaio de reboque.

Admite-se que o empuxo produzido pelo hélice na popa do navio é igual aoproduzido em água aberta para mesmos valores de velocidade de avanço erotação. Pode-se então determinar o coeficiente de empuxo do hélice:

42 D N

T K T T

ρ =⇒ (A12)

Coeficiente de esteira (w):

Entrando no diagrama ( ) J K T obtém-se o valor de J e, em seqüência, (1-w), a

partir da definição do coeficiente de avanço e da relação entre a velocidade deavanço e a velocidade do navio:

ND

V J a= (A13)

que leva a:

JNDV a = (A14)

Mas como:

( )wV V a −= 1 (A15)


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obtém-se:

( )V

V w a=−1 (A16)

onde:

aV é a velocidade de avanço do hélice em relação à água.

Cálculo de rr e :

A partir do valor de J obtém-seQK do diagrama e, em seguida rr e .

52 D N K Q Qo ρ = (A17)

Q

Qe orr = (A18)

ANEXO 1.3Escolha da Instalação Propulsora


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Para se decidir sobre a instalação propulsora a ser utilizada no navio, énecessário conhecer os tipos existentes. Apresenta-se, inicialmente, umadescrição dos tipos existentes de instalação propulsora. É necessárioespecificar quais são as características fundamentais de uma instalaçãopropulsora, e como é que elas afetam o é apresentada em seguida. Finalmentesão apresentados os critérios empregados na comparação de instalaçõespropulsoras.

A.3.1 Tipos de Instalação propulsoraA seleção da instalação propulsora estabelece um acoplamento entre umamáquina principal, um sistema de transmissão, um propulsor, outros sistemasdo navio, e o casco. Uma diversidade de possíveis arranjos para a instalaçãopropulsora pode ser considerada. É verdade que a particular situação dedesenvolvimento tecnológico de um país pode limitar muitas destas opções.

Considerando uma ausência de restrições desse tipo, pode-se utilizar a FiguraA. para ilustrar os principais arranjos possíveis para a instalação propulsora.No que se refere à máquina principal, existem as seguintes opções:

• Turbina a vapor• Turbina a gás• Motor Diesel de baixa rotação• Motor Diesel de media e alta rotação• Instalações combinadas

Com exceção do motor Diesel de baixa rotação que possui semprecaracterísticas próprias de reversão, as outras máquinas podem ser reversíveisou não. A escolha de uma maquina reversível ou não depende da particularaplicação e da disponibilidade dos sistemas de transmissão e do propulsorapropriados.As instalações combinadas envolvem, normalmente, dois tipos diferentes demáquina principal e são, em geral, empregadas em embarcações militares.Estes navios possuem duas condições de operação distintas com requisitos depotência bem diferentes. Assim, em uma condição de pequeno consumo depotencia utiliza-se uma das máquinas e na condição de alta potência utiliza-sea outra ou as duas simultaneamente. Para os dois tipos de instalaçãocombinada, mostrados na Figura A3.1, a turbina a gás é sempre empregada

para alta potência enquanto que para baixa potencia usa-se a turbina a vaporou o motor Diesel de média ou alta rotação.Alem dos tipos de instalações combinadas mostradas na Figura A3.1, existemoutros com razoável número de aplicações:

• Instalação combinada turbina a gás e (ou) turbina a gás;• Instalação combinada Diesel e (ou) Diesel.

Embora esses tipos envolvam o uso de um único tipo de máquina, o principiode operação, baseado em dois requisitos distintos de potência, é o mesmo.Pode-se notar pelo exame da Figura A3.1 que em navios modernos apenasos motores diesel de baixa rotação são acoplados diretamente ao eixo

propulsor . Para todos os outros casos é necessária a utilização de uma


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redução mecânica ou elétrica para tornar compatível a rotação relativamentealta requerida para se ter uma máquina principal econômica e de pequenasdimensões, com a rotação relativamente baixa do hélice necessária para seobter uma boa eficiênciado propulsor. O emprego de engrenagem redutora, com simples ou duplaredução, para atender este requisito, é a alternativa comumente escolhida.Por transmissão elétrica entende-se um sistema constituído por um gerador oualternador acionado pela máquina principal que fornece energia para um motorelétrico que aciona o hélice. 0 motor elétrico normalmente possui um grandenumero de pólos e pode ser acoplado diretamente, ou por meio de umaengrenagem redutora, ao hélice. A utilização deste tipo de transmissão, queconfere grande flexibilidade 'a instalação, com uma das máquinas principaisindicadas na Figura A1 constitui o que convencionou chamar instalação Dieselelétrica, turbo elétrica, etc. 0 sistema elétrico (gerador e motor) pode ser de

corrente contínua ou de corrente alternada. Um sistema de corrente alternada amais leve e mais barato, mas envolve considerações especiais de projeto demodo a fornecer características satisfatórias para o torque propulsor. Aintrodução de retificadores de silicone de alta capacidade permitiu odesenvolvimento de um sistema híbrido com gerador de corrente alternada emotor de corrente contínua. Este desenvolvimento é de grande importância,pois permite combinar as características desejáveis do alternador - compatíveisem tamanho e rotação com as maquinas principais - com as característicasfavoráveis de controle de rotação dos motores de corrente contínua.Quanto ao meio de propulsão, pode se utilizar hélice de passo fixo ou hélice depasso controlável. Embora o emprego do primeiro tipo seja muito maior, temcrescido significativamente a aplicação de propulsores de passo variável. Estetipo proporciona uma grande flexibilidade de manobra que é uma característicafundamental em certos tipos de navios.

A.3.2 - Características Gerais das Instalações PropulsorasUm dos assuntos mais controvertidos em maquinas marítimas diz respeito aosméritos relativos de cada tipo de instalação propulsora. Cada uma tem os seusadvogados, que sempre mostram um entusiasmo excessivo por aquele tipoparticular. Conclui-se, então, que a única maneira de se determinar ainstalação mais conveniente a analisar todos os fatores envolvidos.Há uma série de características das instalações propulsoras que influem sobrea economia, segurança, desempenho e conforto do navio e que, portanto,devem ser consideradas nos estudos de comparação. Uma lista destascaracterísticas é apresentada a seguir:

• Confiabilidade• Manutenção e Reparo• Peso• Espaço• Tipo de Combustível (incluindo tratamento)• Consumo Específico de Combustível• Tripulação exigida


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• Custo Inicial• Manobrabilidade• Vibração e Ruído

Algumas vezes, entretanto, a seleção do tipo de instalação propulsora ainfluenciado por fatores pessoais intangíveis como a experiência ou preferênciapessoal dos proprietários ou operadores do navio.ConfiabilidadeEntre todos os fatores que devem ser considerados na escolha do tipo damaquinaria mais adequada, a confiabilidade em serviço é o de maiorimportância. A atenção dedicada no projeto a este fator tem recebido umaênfase crescente. Isto tem sido atribuído a complexidade cada vez maior dosequipamentos modernos e dos requisitos crescentes de confiabilidade queestão associados com a tendência de redução da tripulação. Um desarranjo nainstalação propulsora significa perda de serviço do navio, com possibilidadetambém da perda da carga transportada, é um problema muito grave tanto parao armador quanto para a tripulação.Outras características, como consumo de combustível, peso, espaço, custoinicial, que podem parecer importantes nos primeiros estágios de projeto,tornam-se surpreendentemente insignificantes quando mais tarde comparadoscom os resultados custosos e irritantes de uma interrupção no serviço do navio.Desta maneira, por exemplo, é uma atitude economicamente incorreta tentaruma redução no consumo de combustível se isto provoca uma diminuição naconfiabilidade da maquinaria. Haverá um prejuízo econômico muito maior se,devido a alguma avaria na praça de máquinas, o navio deixar de realizar uma

viagem, do que o lucro anual obtido com a redução no custo de combustível. Oengenheiro projetista não deve, pois, se surpreender ao verificar que osresponsáveis pela operação do navio julguem que o local para desenvolvercaracterísticas experimentais a em terra, aonde uma avaria a de pequenaimportância quando comparada a um desarranjo semelhante a bordo. Nenhumequipamento experimental que seja parte vital da unidade propulsora deve serinstalado em um navio oceânico enquanto no houver demonstrado em terrasua total confiabilidade


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Figura A.3.1 Tipos de instalação propulsora


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O método para especificar a condição de operação dos diversos componentesda instalação propulsora deve ser analisado de modo a assegurar um alto graude confiabilidade requerido para a segurança do navio. Deve-se certificar queuma especificação conservadora de potência seja usada para objetivos deprojeto, uma vez que em alguns casos ha a tendência para se estabelecerespecificações obtidas em condições especiais em um banco de testes. Deveser lembrado que as condições reais de operação serão razoavelmentediferentes daquelas verificadas nos ensaios.Manutenção e ReparoNo processo de seleção da instalação propulsora deve ser considerada, tanto amanutenção preventiva, como a corretiva. A manutenção preventiva tem umimpacto direto sobre o número de tripulantes e custos operacionais. Se oequipamento instalado requer manutenção preventiva com pequenos intervalosdeve-se prover elementos na tripulação para executar estas tarefas. Este é um

fator importante, pois o custo associado com um tripulante ao longo da vida donavio atinge um valor altíssimo, principalmente no caso de elementosqualificados.Manutenção corretiva também deve ser considerada à luz dos requisitos detripulação (tanto no que diz respeito ao numero de elementos quanto aqualificação técnica) materiais e ferramentas. Alem do mais, os vários modosde avaria dos equipamentos devem ser estudados de modo a identificaraqueles modos que mais adversamente afetarão o desempenho da instalação.A facilidade com que peças danificadas podem ser obtidas influi sobre o tipo deinstalação que deve ser utilizada. Partes da maquinaria que requerem para sua

construção materiais ou processos altamente especializados ou que, porqualquer razão, são encontrados em poucas fontes devem ser usados somenteonde probabilidade de avaria a desprezível ou onde as conseqüências não sãoimportantes.O custo de manutenção e reparo depende de muitos fatores tais como políticade manutenção e reparo, solicitação média da instalação, escolha docombustível e lubrificante e da qualificação da tripulação de máquinas. Se umprograma cuidadoso de manutenção for seguido, muitos reparos dispendiosospodem ser evitados.Peso da InstalaçãoA importância do peso da instalação propulsora depende do particular tipo denavio. No caso de um petroleiro, por exemplo, chamado de navio com restriçãode peso, a importância é bastante considerável, uma vez que um aumento dopeso da instalação implica em redução da quantidade de carga transportada oude um aumento do deslocamento.Navios porta contêineres, por outro lado, são comumente navios com restriçãoDe volume. Nestes casos o peso da instalação propulsora não chega a ser tãoimportante.Em geral, embarcações militares apresentam problemas crônicos de peso.Devido ao elevado nível de potência requerido para desenvolver altasvelocidades, procura-se utilizar instalações propulsoras com peso específicoreduzido (peso da instalação /unidade de potência). Para esses navios durante


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grande parte da vida útil utiliza-se apenas uma fração da potência instalada.Assim, é comum estabelecer especificações de operação mais severas para ainstalação propulsora sem que isto resulte em uma redução da segurança.A única maneira de se obter o peso da instalação propulsora antes daespecificação de contrato a através de uma estimativa detalhada, baseada emtodos os itens que vão ser instalados, é uma necessária experiência cominstalações semelhantes.Os pesos das instalações propulsoras têm diminuído bastante ao longo dosanos. Espera- se que esta tendência se mantenha devido ao trabalho contínuode pesquisa e desenvolvimento.EspaçoAs considerações referentes a influencia fator peso se aplicam igualmente aoespaço ocupado pela instalação propulsora. Para certos tipos de navios -navios com restrição de peso – não há grande cuidado com esta característica.Em navios com restrição de volume , no entanto , dá-se uma importância muitogrande a este fator e procura - se selecionar a instalação e o arranjo queresultem em menor espaço ocupado.Em embarcações militares o espaço destinado a instalação propulsora é objetode cuidadoso estudo. As potências requeridas para esses navios são maiores eo espaço abaixo do convés resistente precisa ser utilizado para muitos outrosimportantes fins; logo o tipo de instalação que resulta em economia de espaçoapresenta uma vantagem considerável em navios de guerra.É difícil estabelecer satisfatoriamente os requisitos para cada tipo de instalaçãopropulsora. Geralmente, só através de um arranjo preliminar da praça de

máquinas se consegue definir com boa precisão o espaço ocupado pelainstalação propulsora.Consumo de CombustívelUm dos itens de maior importância na comparação entre instalaçõespropulsoras é o consumo específico de combustível, isto é a quantidade decombustível requerida para produzir uma unidade de potência por unidade detempo.A unidade propulsora é essencialmente uma instalação que converte a energiadisponível no combustível em trabalho mecânico para acionar o navio. De umaforma geral, a eficiência térmica varia de um para outro tipo de instalação,

resultando em valores diferentes do consumo especifico. Observar que quantomaior a eficiência térmica menor é o consumo específico de combustível.Os gastos com óleo combustível representam uma parcela considerável docusto operacional do navio. Esta participação aumentou bastante nos últimosanos com o aumento do preço do petróleo. Em virtude da grande influência dosgastos de combustível sobre o desempenho econômico da instalaçãopropulsora há um grande atrativo por instalações de baixo consumo específico.Além de afetar o custo operacional da instalação propulsora, o consumoespecífico de combustível tem efeito sobre a capacidade de carga (deadweight)do navio, uma vez que quanto maior o consumo específico maior deverá ser acapacidade dos tanques para armazenar o combustível. Assim, para um navio


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de deslocamento fixo a capacidade de carga diminui a medida que aumenta oconsumo específico de combustível.De uma maneira geral, o consumo específico de combustível dos diversos tiposde instalação propulsora tem diminuído nos últimos anos em função demodificações no projeto dos equipamentos.Tipo de CombustívelOutra característica importante é o tipo de combustível requerido pelainstalação propulsora. O preço do combustível depende diretamente de suaódo consumo específico, mas também do tipo de combustível utilizado. Istoexplica porque paralelamente ao esforço para reduzir o consumo específico,os fabricantes de motores Diesel de média rotação têm procurado adaptar assuas máquinas para operarem com óleo pesado que é o combustível maisbarato

Em geral, os combustíveis de maior viscosidade são mais baratos. Estes óleos,por outro lado, possuem maior concentração de impurezas e componentesprejudiciais ao funcionamento das máquinas. O óleo combustível deve serselecionado com base no custo global mais baixo, levando em consideração osseguintes fatores; custo de combustível, custo de tratamento do óleo e custo demanutenção dos equipamentos.TripulaçãoNa seleção de uma instalação propulsora é de grande importância verificarquais são os conhecimentos técnicos e habilidades exigidos da tripulação ecompará-los aos conhecimentos técnicos e habilidades do pessoal disponível.No é possível confiar mesmo na melhor maquinaria com uma tripulação quenão esteja qualificada para operá-la. Os custos de funcionamento nãodependem apenas do tipo e construção da unidade propulsora. É necessáriocertificar-se que as possibilidades da maquinaria sejam totalmenteaproveitadas. Por exemplo, se a tripulação de máquinas não for capaz demanter o consumo de combustível no mínimo requerido torna-se inútil ainstalação de uma máquina cara e complexa com o objetivo de reduzir osgastos com combustível.Assim, o projeto de qualquer navio mercante que introduza maquinaria eequipamentos exigindo maiores habilidades e conhecimentos técnicos do que apossível esperar do pessoal disponível é ao mesmo tempo antieconômico e

não confiável.O número de pessoas necessárias para operar a maquinaria é outro fator quedeve ser considerado; se o tipo de instalação influir sobre o número detripulantes, este fato deve ser levado em conta na seleção de instalaçãopropulsora.Com a ênfase que tem se observado nos últimos anos pelo emprego deautomação em navios, tendo como um dos objetivos reduzir a tripulação, ostipos de instalação propulsora que mais se adaptam a estas inovações passama desfrutar de uma vantagem significativa.

Custo Inicial


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Outro fator fundamental na avaliação de uma instalação propulsora é o custoinicial. No entanto, as informações que se dispõem a respeito são muitocontraditórias. O custo inicial para um dado tipo de instalação, além de variarde acordo com condições específicas de projeto (por exemplo, no caso deturbina, das condições de entrada do vapor na turbina), depende dos custos dematerial e mão de obra, de semelhança com alguma instalação já produzida,etc. Normalmente, os custos da instalação dependem do local onde o navio éconstruído.ManobrabilidadePara navios grandes, com entradas e saídas freqüentes dos portos, operaçõesestas que envolvem muita manobra, é evidente que os mesmos devem serequipados com maquinaria que assegure a melhor manobrabilidade possível.O mesmo também é válido para embarcações que navegam em canais, emestreitos ou em regiões cercadas pelo gelo.

A manobrabilidade de um navio não depende apenas do tipo de instalaçãopropulsora, ela é, em grande parte, determinada pelas características do hélice,características de leme e aparelho de governo, linhas do casco e existência deskegs. A influência do tipo de instalação propulsora se restringe ao máximotorque para marcha a ré que ela pode fornecer e ao tempo necessário paraatingir o mesmo.A provisão de meios para parada e reversão de um navio está diretamenterelacionada com o tipo de maquina principal selecionada. Instalaçõespropulsoras que utilizem motores Diesel ou motores elétricos não apresentamproblemas em satisfazer os requisitos de reversão, já que essas máquinas são

intrinsecamente reversíveis. Turbinas a vapor e a gás, por outro lado, não são,em principio, reversíveis e requerem um meio especial para satisfazer estaexigência. A solução comum em turbinas a vapor é de prover rodas especiaisde palheta para marcha a ré na extremidade de baixa pressão. A soluçãoutilizada para turbina a gás é o emprego de uma roda com dois conjuntos depalhetas, um para marcha a vante e outra marcha a ré, e o uso de bocaisajustáveis que podem dirigir o fluxo de gases para o conjunto de palhetasdesejado.Em casos onde os requisitos de manobrabilidade são severos (rebocadores,dragas, barcos que passam através de comportas com grande frequência), écomum o emprego de hélices de passo controlável. Assim, qualquer que seja a

máquina principal, consegue-se dotar o navio dos requisitos de reversãodesejáveis.Vibração e RuídoNenhum tipo de maquinaria esta totalmente livre do problema de vibrações eruído, embora, algumas sejam melhores que outras neste aspecto. Os níveisde ruído e vibração são importantes devido à interface homem-máquina, e suaimportância naturalmente depende do tipo de navio. Em navios mercantes, anão ser em casos extremos, eles não são tão importantes, pois a tripulação jáestá afeita a estas coisas e o problema não chega a preocupar.Em navios de passageiro, por outro lado, este problema deve ser tratado com

muito cuidado, pois o conforto a um item de considerável importância neste tipode navio.

8/17/2019 Máquinas Maríti

máquinas marítimas

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