Diseño Naval

INTRODUCCIÓN ING. NAVAL

Jairo Cabrera Prof. Dr. Ing. Naval

Introducción de Ingeniería Naval

Diseño Naval:

1.  Metodología de Diseño del Buque ü  Espiral de Diseño ü  Diseño básico de Formas ü  Relaciones entre Dimensiones ü  Coeficientes de Formas ü  Plano de Líneas y de Formas

2. Hidrostática ü  Principio de Arquímedes ü  Definiciones:

§  Desplazamiento (Δ), Volumen Sumergido (∇ ) §  Centro de Gravedad (CG) §  Empuje , Centro de Carena (B) §  Peso en Rosca (LW), Peso Muerto DW §  Radio Metacéntrico (BM) §  Altura Metacéntrica (GM) §  Curvas Hidrostáticas

ü  Estabilidad Inicial ü  Estabilidad Transversal

Diseño Naval:

Proyecto de Curso: 1.  Escoger, describir y justificar tipo de Embarcación 2.  Definir Dimensiones Principales 3.  Elaborar Plano de Lineas & Formas q  Elaborar Presentación de Avances (22 Abril) 4.  Elaborar Curvas Hidrostáticas / Diseñar Curvas 5.  Elaborar Curvas Cruzadas - KN 6.  Elaborar Curva de Estabilidad Estatica (Calado de Diseño – Estimar CG) 7.  Calcular Resistencia al Avance (Curva Resistencia-Potencia vs. Velocidad) q  Elaborar Presentación y Reporte Final (13 Mayo)

Diseño Naval:

Diseño Naval:

q  L/B

Diseño Naval:

q  B/D

Diseño Naval:

q CB

Diseño Naval:

Compressed Natural Gas Carrier

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250 300 350

Lbp

[MMNm3] Knutsen

CoselleVotrans

q  Capacidad de Gás Transportado versus Lbp

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

5

10

15

20

25

30

35

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

Lbp/B

[MM

Nm

3]

KnutsenVotransCoselle

q  Capacidad de Gás Transportado versus B

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

0 50 100 150 200 250 300 350

Lbp [m]

DW [T

on]

CoselleVotransKnutsenB/CROROLNGLPGTanker

q  DWT versus Lbp CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250 300 350

Lbp [m]

B [m

]

LPGLNGTANKERB/CROROCONTAINERCoselleVotransKnutsen

q  B versus Lbp CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200 250 300 350

Lbp [m]

D [m

]

LPGLNG

TANKER

B/C

RORO

CONTAINER

CoselleVotrans

Knutsen

q  D versus Lbp

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60 70

B [m]

D [m

]

LPGLNG

TANKER

B/C

RORO

CONTAINER

CoselleVotrans

Knutsen

q  B versus D CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Cb

DW

[Ton

] LPGLNGTANKERB/CRORO

q  CB versus DWT

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

Navio CNG I

LBP [m] 165.00 B [m] 27.50 D [m] 15.30 LBP/B 6.0 LBP/D 10.78 B/D 1.8 DW [TM] 3200 Cb 0.67 V [nós] 18 Fn 0.230 BHP (MCR) [kW] 11800

q  Dimensiones Finales

CASO EJEMPLO

Diseño Naval:

Diseño Naval:

q CB

Diseño Naval:

Diseño Naval:

Dimensionamiento

Generación de Formas – Series Sistematicas: Resultados expresados en función de relaciones básicas (L/B, B/T, Cb, Cp, etc.) o  Taylor Series (B/L, B/d, Cp) o  Serie 60. (0.16<Fn<0.29, 0.6<Cb<0.8, ...) Todd, 1963 o  HSVA. (0.15<Fn<0.80, Cp=0.645, ...) o  NSBM. (0.0<Fn<1.4, 0.35<Cb<0.50, ...) o  MarAd. (0.13<Fn<0.18, 0.80<Cb<0.875, ...) o  YP Series ( small vessels ) Comptom, 1986

Diseño Naval:

Líneas y Formas

Planos de Referencia:

Diseño Naval:

Diseño Naval:

BODY PLAN – Sección Transversal

Lineas y Formas: Hull Geometry

Diseño Naval: EJERCICIO: Lineas y Formas Coeficiente de Formas:Ships/Containership/Parent+20

Diseño Naval: EJERCICIO: Lineas y Formas Coeficiente de Formas: Ships/Tankers/Parent+36

Diseño Naval:

Diseño Naval:

Forces of gravity: G = mshipg =Wship Forces of buoyancy: B = ρwaterVdisplaced

ARCHIMEDES PRINCIPLE

Diseño Naval:

Diseño Naval:

Formas de Casco – Análises de unidades semejantes de produccion

P-26 P-18

Thunder Horse

Atlantis

Diseño Naval:

Dimensiones Principales

2º Paso: Realización de la media de los factores encontrados y a través de ese valor se estima preliminarmente el desplazamiento que la nueva unidad debe alcanzar.

Como un ejemplo si una unidad debe producir 180.000 bpd, su desplazamiento deberá estar en torno de 77.000 toneladas.

1º Paso: Levantamiento entre unidades semejantes, calculo fator de relación entre la capacidad de producción de la unidad y su respectivo desplazamiento.

Diseño Naval:

X

Twin pontoon Ring pontoon

Formas del Casco

Diseño Naval:

Plataforma P-36 abordo del buque Might Servant I

Diseño Naval:

L

Dp

T

SS

Dc

x

y L=80m S =70m

Dp =12 m

Dc =9 m

Δ=22912 ton

Ejercicio Calculo Estabilidad Inicial - SS

Diseño Naval:

Ejercicio Calculo Fuerzas por Olas – Fixed Platform

Joint coordinates 1  -7.5 -7.5 0.0 3  -7.5 -7.5 15.0 4  … Member Incidences 1  1 2 2  2 3 3  …

Diseño Naval:

Diseño Naval:

Curva de Estabilidad Estática

Diseño Naval:

Diseño Naval:

Análisis de Estabilidad – Emb. Fluviales

Diseño Naval:

Análisis de Resistencia – Emb. Fluviales

Diseño Naval:

Análisis de Estabilidad – Supply Ship

Diseño Naval:

Tank Plan

Diseño Naval:

Hydrostatic Curves Cross Curves

Diseño Naval:

Deterministic Stability

Diseño Naval:

Resistence and Powering

Diseño Naval:

Optimum Propeller

Diseño Naval

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