Πλωτάρχης (Μ) Γ. Γκουγκουλίδης ΠΝ

Transcript

1 Πλωτάρχης (Μ) Γ. Γκουγκουλίδης ΠΝ

2 Εγκάρσια Ευστάθεια Πλοίου Αρχική Ευστάθεια Επίδραση Ελεύθερων Επιφανειών (FSE) Δεξαμενισμός Αποδεξαμενισμός

3 Η ευστάθεια ενός πλοίου ελέγχεται σε δύο συνθήκες: Αρχική Ευστάθεια (Ευστάθεια σε μικρές γωνίες κλίσεις) Συνολική Ευστάθεια (Ευστάθεια σε μεγάλες γωνίες κλίσεις)

4 GM KG M G B BM KM CL K

5 Τα ΚΒ και ΚΜ βρίσκονται από το υδροστατικό διάγραμμα του πλοίου μας Το GM υπολογίζεται με την εκτέλεση πειράματος ευσταθείας Το KG υπολογίζεται ως: KG = KM GM

6 M G B K CL 6

7 Καθώς το πλοίο παίρνει κλίση το ζεύγος των δυνάμεων της αντώσεως και του βάρους του πλοίου δεν βρίσκονται πλέον στον ίδιο κατακόρυφο άξονα Δημιουργία ροπής Ανάλογα του μεγέθους και τη φορά της ροπής κρίνεται και η ευστάθεια του πλοίου

8 MM M G Z BB 1 B 11 K K K CL 8

9 όπου: (μοχλοβραχίονας επαναφοράς) υποτείνουσα = GZ = GM M Sin = GZ / GM GZ = GM x Sin GZ GM G Z

10 M G 1 G B K CL 10

11 Όταν το GM μειώνεται o μοχλοβραχίονας επαναφοράς μειώνεται M G 1 Z 1 < GZ G 1 Z 1 G Z

12 G M Z B 1 ΟΙ ΤΡΕΙΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗ G M B B 1 ΟΥΔΕΤΕΡΗ M G B B 1 ΑΡΝΗΤΙΚΗ

13 Ανάλογα με το αν το GZ είναι θετικό, αρνητικό ή μηδέν έχουμε αντίστοιχα θετική, αρνητική ή ουδέτερη ευστάθεια.

14 M G B K CL 14

15 Θετική Ευστάθεια M Το ζεύγος δυνάμεων αντώσεως και βάρους δημιουργεί ροπή επαναφοράς G Z B B 1 K 15

16 Ουδέτερη Ευστάθεια M G B K CL 16

17 Ουδέτερη Ευστάθεια M G Η ροπή επαναφοράς είναι «0» B B 1 K 17

18 Αρνητική Ευστάθεια G M B K CL 18

19 Αρνητική Ευστάθεια G M Αρνητική ροπή επαναφοράς Ροπή ανατροπής B B 1 K 19

20 Λόγω της άμεσης αναλογίας GZ και GM μπορεί να θεωρηθεί ότι η αρχική ευστάθεια ενός πλοίου (για μικρές γωνίες κλίσεις) εξαρτάται από το μέγεθος του GM

21 0.2<GM<2m Σύσταση IMO: GM max=3% του πλάτους Stiff ship (σταθερό πλοίο) Είναι θέμα σε πλοία με βαρύ φορτίο όπως χάλυβας. Μπορεί να υπάρξει μετακίνηση φορτίου και ανάπτυξη υψηλών δυνάμεων στην κατασκευή (επίσης lashing) Δεν είναι άνετο για τους επιβαίνωντες Tender (οκνό πλοίο) Χαμηλότερη ευστάθεια, πχ. η συγκέντρωση πάγου μπορεί να είναι πρόβλημα

22 M ΑΡΧΙΚΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑ G B 0-7 CL 22

23 Γενικά η αρχική ευστάθεια ενός πλοίου ελέγχεται από το μετακεντρικό ύψος (GM) και κατά συνέπεια την μετακεντρική ακτίνα (BM). Η μετακεντρική ακτίνα υπολογίζεται από τη σχέση: ΒΜ=(Ροπή Αδρανείας Επιφάνειας Ισάλου)/(Εκτόπισμα) Κατά συνέπεια όσο πιο πλατύ είναι ένα πλοίο τόσο πιο καλή ευστάθεια έχει: Catamaran Trimaran

24 Αξονικές Μετακινήσεις Surge: Οριζόντια Ταλάντωση (άξονας χ) Sway: Εγκάρσια Ταλάντωση (άξονας y) Heave: Εμβάπτιση (άξονας z) Περιστροφικές Μετακινήσεις Roll: Διατοιχισμός (άξονας χ) Pitch: Προνευστασμός (άξονας y) Yaw: Παροιάκιση (άξονας z)

25

26 Η περίοδος διατοιχισμού δίδεται από τη σχέση: T Όπου: Β = Πλάτος Πλοίου C = Σταθερά C B GM Η σταθερά C βρίσκεται από το αρχικό πείραμα ευστάθειας που κάνουμε στο πλοίο. Σε επόμενα πειράματα γνωρίζοντας πλέον το C υπολογίζουμε το GM

27 Σε ήρεμο νερό θέτουμε το πλοίο τεχνητά σε ταλάντωση και μετράμε την περίοδο διατοιχισμού Σε μικρά πλοία μετακινείται το πλήρωμα από τη μια πλευρά του καταστρώματος στην άλλη Στη συνέχεια το πλήρωμα πηγαίνει στο μέσο του καταστρώματος Με ένα χρονόμετρο μετράται ο χρόνος 2 ή 3 περιόδων, και μετά παίρονουμε το μέσο όρο

28

29 M G Z B B 1 B 1 B 111

30 M G 3 Z 3 G G 2 2 G 2 G 2 2 G 2 Z Z2 B B 1 B 1 11 B 11

31 G 3 B 1

32 G 3 GG3 B 1

33 GG i = B 3 x L 12 x 35 x W f = Ροπή Αδρανείας = Εκτοπιζόμενος Όγκος από Πλοίο B = Πλάτος Διαμερίσματος (ft) L = Μήκος Διαμερίσματος(ft) W f = Νέο Εκτόπισμα Πλοίου (tn) GGi=Φαινομενική ανύψωση CG (ft)

34 = ειδικό βάρος υγρού στη δεξαμενή = ειδικό βάρος υγρού που επιπλέει το πλοίο = ροπή αδρανείας της ελεύθερης επιφάνειας της δεξαμενής κατά το διαμήκη κεντρικό της άξονα = όγκος εκτοπίσματος του πλοίου

35

36 (NO POCKETING EXISTS) 36

37 POCKETING - Ρηχό 37

38 POCKETING Σχεδόν Πλήρες 38

39

40 SURFACE PERMEABILITY ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ 40

41 Ενδιάμεσα Επιστόμια - Κλειστά 41

42 Ενδιάμεσα Επιστόμια - Ανοιχτά 42

43 Μεγαλύτερη με αύξηση του μήκους και πλάτους διαμερίσματος Αυξάνεται όσο μειώνεται το εκτόπισμα του πλοίου (de ballasting) Ανεξάρτητο από το βάθος του υγρού στο χώρο. Μπορεί να μειωθεί λόγω pocketing

44 W o = 3500 Tons STBD AFT 4 FT PORT 30 FT FWD FSE?

45 L = 25 FT B = 30 FT D = 4 FT Wo = 3500 T WT ADDED = VOLUME 35 FT3/TON = 25 FT x 30 FT x 4 FT 35 FT 3 /TON = 85.7 T W f = 3500 T T = T FSE = B 3 x L 12 x 35FT 3 /T x W f = (30 FT) 3 x 25 FT =.45 FT 12 x 35FT 3 /T x T