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Le forme della carena tonda - seconda parte

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Figura 9
Figura 9

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Secondo quanto detto nella prima parte notiamo che la resistenza d’onda di una nave dipende dalla velocità, dalla lunghezza e dalla forma della carena, cioè dall’angolo di penetrazione \(i_E\) e di uscita \(i_R\) della figura di galleggiamento (Figura 9) e dalla distribuzione del volume in senso longitudinale, trasversale e verticale. 
Normalmente quando il numero adimensionale di Froude

 \(F_{n}= \frac{V}{\sqrt{g\cdot{L_{WL}}}} <0,6\)  

 

\(V\) = velocità della nave

 

 

 \(g\) = accelerazione di gravità

 

 

 \(L_{WL}\) = lunghezza al galleggiamento

 

 

 

 o il quoziente di Taylor

 

 

 \(T_{q}= \frac{V}{\sqrt{{L_{WL}}}} <2\)

 

 \(V\) = velocità della nave

                               

 

 \(L_{WL}\) = lunghezza al galleggiamento della nave


si sceglie una carena dislocante, che è quasi sempre sinonimo di una carena tonda.

Ovviamente, le forme della carena tonda saranno determinate dal volume, necessario per l’allestimento ed eventuale carico da trasportare, dal peso (dislocamento a pieno carico) e dalla velocità massima continuativa che la nave deve avere. Forme e relativi rapporti idrodinamici saranno tali, fatte salve le indispensabili condizioni di stabilità, che porteranno al minor consumo di potenza.

Per determinare le dimensioni principali della nave (lunghezza, larghezza, immersione e altezza di costruzione) e tutti i coefficienti idrodinamici della carena, necessari per valutare resistenza e comportamento in mare, occorre, come già precedentemente menzionato, conoscere il peso complessivo della nave che, per la legge di Archimede, è uguale al peso del volume dell’acqua spostata dalla nave che liberamente galleggia in condizione statica.

Per peso complessivo s’intende il dislocamento a pieno carico, che sarà determinato da:

a)    scafo e sovrastruttura con relative strutture;
b)    allestimento;
c)    apparato motore;
d)    impianti vari;
e)    carichi liquidi (acqua + combustibile + olio + liquidi in circolo);
f)    carichi solidi (viveri + vestiario + ecc.);
g)    carichi trasportati;
h)    equipaggio;
i)    imprevisti, che variano dal 5% al 10% secondo l’attendibilità dei dati ricavati.

Figura - 10
Figura - 10

Tutti i suddetti dati, necessari alla definizione del dislocamento della nave e dell’esponente di carico con la posizione longitudinale e verticale del baricentro (Figura 10), in prima approssimazione, si rilevano in similitudine da varie navi il più possibile simili. Questo lavoro sarà ripetuto diverse volte fino alla migliore ottimizzazione. Pertanto un ufficio tecnico deve necessariamente avere un archivio di numerosi progetti completi e dettagliati da cui si possono attingere tutti i dati necessari per un nuovo progetto.

LEGENDA

 \(g\)   =  accelerazione di gravità    = 32,3 piedi/sec\(^2\)   

 \(K\)  =  \({1,005}÷{1,01}\)secondo che la nave sia monoelica o bielica e il numero di appendici

 \(L_{WL}\) =  lunghezza al galleggiamento della nave in piedi

 \(V\) =  velocità della nave in nodi

 \(\nabla\) =  volume di carena senza appendici 

 \(\nabla_a\) =  volume fuori fasciame con appendici

 \(\Delta_{PC}\) =  dislocamento a pieno carico

 \(\gamma\)  = 1,026 peso specifico \((t/m^3)\) dell'acqua di mare a 15°C e salinità pari a 35 grammi per chilogrammo di acqua (30 gr cloruro di sodio +5 gr di altri sali) 

Quali sono i metodi per la ricerca di carena? La terza parte di questo articolo parlerà degli argomenti relativi alla suddetta domanda.

Angelo Sinisi

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