ULSTEIN X-BOW® “Performance report”

20
TECHNO News
Ano II - no 09 - 2011
DESIGN NAVAL
ULSTEIN X-BOW® “Performance report”
Empresa: Ulstein Design
Autoria: Oyvind Gjerde Kamsvag; Noel Dunstan; Anders Roald
1. ULSTEIN X-BOW® visão geral
450
3. Velocidade e perda de velocidade
400
450
área do casco [m2]
A perda
de velocidade da embarcação se reflete em aumento do consumo
300
400
350
de 250
combustível
para a mesma velocidade como também em tempo de trânsito
300
mais
200 rápido para embarcações com menor resistência às ondas.
250
Os resultados
dos testes com modelos e análises numéricas do design
150
200
®
ULSTEIN
quando comparados com uma embarcação com forma
150 X-BOW
100
100
tradicional
indicam que o ULSTEIN X-BOW® tem uma significativa vantagem
50
50
em relação
à velocidade nos prováveis estados de mar do Atlântico Norte.
0
0
0
5
10 10
15
20
25
3035
35
40
0
15 aumenta
20
25 com30a altura
40 onda. No Atlântico Norte,
A perda
da5velocidade
da
distância
de
encontro
da onda
distância de
encontro
da onda
as ondas costumam ter altura igual ou maior do que 2,5 metros durante 74%
do tempo de navegação. O ULSTEIN X-BOW® design permite uma melhoria
de 19,3% na perda de velocidade em uma variação de 2,5 m a 7,5 m de altura
das ondas.
Perda de velocidade em ondas
Perda de velocidade em ondas
18,00
16,00
18,00
14,00
Velocidade [nós]
20,00
16,00
14,00
Velocidade [nós]
área ULSTEIN X-BOW
área CONVENCIONAL
450
área do casco [m2]
400
350
300
250
8,00
12,00
6,00
10,00
4,00
2,00
8,00
0,00
0
6,00
2
4
altura [m]
6
8
10
ULSTEIN X-BOW® Alcance de velocidade
Alcance de velocidade com proa convencional
ULSTEIN X-BOW® Perda de velocidade
Perda de velocidade com proa convencional
0,00
100
0
50
0
5
10
15
20
25
30
35
2
4
altura [m]
4. Custo do combustível
40
distância de encontro da onda
2. Ganho de resistência em relação às ondas
O ganho de resistência em relação às ondas pode ser dividido em dois tipos:
1. Pequenas ondas refletidas na proa (encontro dom ondas de comprimento
menor que o da metade do comprimento
dode
navio)
Perda
velocidade em ondas
20,00
2. Grande
movimentação do navio (encontro com ondas de comprimento
igual ao do18,00
navio)
A figura abaixo mostra as linhas contínuas de resistência do ULSTEIN X-BOW®
16,00
design tanto em águas calmas ou em onda de 2,5 m de altura, comparando-as com
14,00
as linhas bruscas
de um navio container convencional de mesmo comprimento total
(LOA). 12,00
Note-se
também a forma de carregamento mais suave do ULSTEIN X-BOW®.
10,00
Velocidade [nós]
10,00
2,00
150
0
12,00
4,00
200
área ULSTEIN X-BOW
área CONVENCIONAL
Planos de corte de água para onda básica
350
20,00
Planos de corte de água para onda básica
área ULSTEIN X-BOW
área CONVENCIONAL
Planos de corte de água para onda básica
área do casco [m2]
As figuras abaixo mostram um comparativo entre uma proa invertida comum
com proa e bulbo versus uma proa de mesmo tamanho com o design ULSTEIN
X-BOW®.
Ao comparar as vistas lateral e frontal, percebe-se claramente o aumento de
volume de deslocamento da proa assim como uma diferença significativa entre
ambos os desenhos em relação à distribuição dos volumes e à seção de ângulos do
casco.
Acredita-se que com a introdução do ULSTEIN X-BOW® design, grande parte do
volume de deslocamento existente no tipo comum de proa e bulbo inclinado para
frente será reduzido. Na verdade, o volume é significativamente maior e as linhas
d’água são um pouco mais longas, conferindo à proa, uma forma mais esbelta, com
menores angulações tanto abaixo como acima de linha d’água.
8,00
6
8
10
ULSTEIN X-BOW® Alcance de velocidade
Alcance de velocidade com proa convencional
ULSTEIN X-BOW® Perda de velocidade
Perda de velocidade com proa convencional
Para a operação de navios porta containers com uma velocidade de 18
Velocidade Redução
de combustível
Ulstein
nós, a perda Hde velocidade
em
ondas dode
2,5X-Bow
m, 5,0 m, e 7,5 m determina um
(m)
(nós)
considerável ganho econômico.
No estado de mar com ondas de 2,5 m, 5,0 m, e 7,5 m e, considerandose velocidades reais de trânsito, a perda de velocidade representa uma
economia média
de combustível demonstrada no resumo abaixo.
H
Velocidade Equiv. velocidade de energial do Ulstein X-Bow
(m)
(nós)
H
Velocidade
(m)
(nós)
H
(m)
(nós)
Redução de combustível do Ulstein X-Bow
Velocidade Equiv. velocidade de energial do Ulstein X-Bow
(nós)
(nós)
6,00
4,00
2,00
0,00
0
2
4
altura [m]
6
8
10
ULSTEIN X-BOW® Alcance de velocidade
Alcance de velocidade com proa convencional
ULSTEIN X-BOW® Perda de velocidade
Perda de velocidade com proa convencional
Velocidade Redução de combustível do Ulstein X-Bow
H
Contatos
e Informações:
(m)
(nós)
Ulstein Group – tel. 47 + 7000 8000 / [email protected]
Ulstein Design – tel. 47 + 7000 8800
Informações adicionais e Downloads:
www.ulsteingroup.com ou www.ulsteinlab.com
H
(m)
Velocidade Equiv. velocidade de energial do Ulstein X-Bow
(nós)
(nós)
5. Conclusões
O aumento da resistência é resultante da soma da difração da onda com
o movimento do navio.
As soluções introduzidas se baseiam na redução dos ângulos de entrada
acima da linha d’água, aumentando, em alguns casos, o comprimento geral
da embarcação. O objetivo dessa concepção é reduzir a força de difração.
O conceito principal do design ULSTEIN X-BOW® está na redução
da movimentação do navio e das forças de difração em geral, de mesmo
comprimento, introduzindo porém, um ligeiro estreitamento, acima e abaixo
da linha d’água, ao longo de todo o comprimento da embarcação.
Os estudos comparativos foram considerados para as condições esperadas
em serviço.
Resultados de testes com modelos demonstram uma redução no
incremento da resistência com conseqüente redução do consumo de
combustível de aproximadamente 7 a 16%, números estimados em condições
normais de estados de mar; em situações de mares agitados, este índice é
significativamente melhor. g