Cálculos y Conceptos Clave en Hidrodinámica Naval

1) Un buque cuyo peso del casco y maquinarias es de 3500 Tm, contiene a bordo F.O. 700 Tm, Lastre 500 Tm, Agua dulce 100 m³, Bodega No 1 (500 m³ – 2000 Tm Capacidad), Bodega No 2 (700 m³ – 2800 Tm Capacidad), Bodega No 3 (780 m³ – 2950 Tm Capacidad), Constante 70 Tm. Peso (Tm) Rosca 3500, FO 700, Lastre 500. Calcule desplazamiento en máxima carga, en lastre y el arqueo Neto.

Lastre: rosca, FO, lastre, agua, víveres, tripulación, constante: 3500 + 700 + 500 + 100 + 70 = 4870 Max carga: desp lastre + carga (4870 + 2800 + 2950 + 200) = 15520         Volumen: 700 + 780 + 500 = 1980 m³  1 morton = 2.83 m³     = 699.4 Tm or soon.

3) A ship of 2000 tonnes displacement has KG = 4.5 metres. A heavy lift of 20 tonnes mass is in the lower hold and has KG = 2 metres. This weight is then raised 0.5 metres clear of the tank top by a derrick whose head is 14 metres above the keel. Find the new KG of the ship.

Gg´v: 20 * 12 / 2000 = 0.12 (m)  Kgf: 4.5 + 0.12 = 4.62

4) Measuring tk 8 * 6 * 7 is fulfilled with F.O. dr 0.940, find capacity with ullage 3 m.

Area: 8 * 6 * (7 - 4) = 192 m²  v: 192 * 0.940 = 172.7 Tm

5) Un barco cuyo desplazamiento es de 24.000 Tm, recibe 800 m³ de FO (SG 950). Calcule el desplazamiento final y el aumento de calado si su TPC es de 25 Tm/cm. w = v * D  800 * 0.95 = 760     df: 24000 + 760               TPC: aflot * densf / 100   o aumento calado 760 / 25 = 30.4 cm.

Porte neto: capacidad de carga (carga - lastre)

Porte bruto: todos los pesos menos rosca (peso - buque)

Metacentro: (centro móvil): eje inclinación del buque

G (centro de gravedad): centro geométrico de la masa del buque. Punto resultante imaginario en cuerpos no homogéneos.

Centroide: centro geométrico, cuerpos homogéneos. Coincide con G si es que poseen igual densidad.

GM (altura metacéntrica): índice de estabilidad del buque entre 0 y 10. Ejemplo: si existiera mucho peso en la parte superior, el G subirá generando estabilidad negativa. GM pequeño: balances suaves y lentos.

GM alto o medio: buque duro, balances bruscos y rápidos.

Coeficiente de afinamiento: son números entre 0 y 1 que nos indican si el buque es de formas finas o llenas. En el sector que queda entre la quilla y la línea de carga. Más cercano a 1, afinamiento disminuye.

Centro de boyantes: fuerza de empuje ejercida sobre un cuerpo por un fluido verticalmente al estar sumergido o flotando. Desplazamiento = empuje (equilibrio).

Se basa en el principio de Arquímedes: cuando un objeto se sumerge en un fluido, es empujado por una fuerza igual al peso de este objeto.

Deflexión: distancia plomada. Es la distancia máxima de apertura desde su punto de equilibrio, asumimos GGT.

Se requiere confeccionar una tabla de volúmenes a diferentes niveles de un estanque irregular de eslora 40 m, manga (max) 15 m y puntal de 12 m. • Se realizan mediciones en sus mamparos de proa y popa cada 2 metros de altura, y para mejorar el resultado se mide en su parte central de la misma forma, a 20 metros de proa y 20 metros de popa. Popa centro Proa • La distancia A equivale al largo del estanque                  tabla por cada zona: popa * nivel = prod  15 * 12 = 180, 15 * 8 = 120, etc.   al final sumo los productos y calculo área.

- Un barco cuyo desplazamiento es de 15000 Tm y su KM (fijo) 8.5 m. Requiere embarcar un bulto para elevar el centro de gravedad vertical 10 cm, escorar la nave 3° y mover el centro de gravedad longitudinal 1 metro a popa. • Las coordenadas iniciales del CdG son: VCGi 7.90 m, TCGi 0, LCGi 0. • El bulto disponible pesa 100 Tm. • Calcule las coordenadas de la ubicación del bulto.

VCGF: 7.9 + 10 cm = 8 m     GG´V: VCGf - VCGi: 8 - 7.9 = 0.1 m              DV: 0.1 * 15100 / 100 = 15.1

Vcgbulto: VCGi + DV = 7.9 + 15.1 = 23

LCGF:    GG´L: = 1 m              DL: 1 * 15100 / 100 = 150

Vcgbulto: LCGi + Lv = 1 + 150 = 151

TCGF:    TAN(3) = TCG / GM          GM: KM - KG = 8.5 - 8 m (VCG) = 8 m                                 TAN(3) * GM = TCG

TCG: 0.0262             DT: 0.0262 * 15100 / 100 = 3.9568 (M)

Plano de flotación 72 m eslora tiene medias ordenadas de proa y popa. En el apéndice de proa tiene una ordenada intermedia de 2.2. Apéndice popa 0.2 m.