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Memoria explicativa

Cuaderno 1 Memoria explicativa Proyecto Nº129

Eduardo Iscar Rüland 2

Índice:

Especificación del proyecto: .............................................................................................. 3

Concepto de embarcación: ................................................................................................. 4 Design Drivers: ....................................................................................................................... 5 Perfil operativo: .............................................................................................................................. 5 Descripción de las zonas de operación: .................................................................................. 6 Mar Mediterráneo: ....................................................................................................................................... 6 Mar Caribe: ...................................................................................................................................................... 6

Clasificación: .................................................................................................................................... 6 Metodología seguida ..................................................................................................................... 7 Método de proyecto: ................................................................................................................................... 7 Toma de decisiones: .................................................................................................................................... 8

Unidades utilizadas: ...................................................................................................................... 9 Sistema de referencia: ................................................................................................................................ 9

Software utilizado: ............................................................................................................. 10

Bibliografía ........................................................................................................................... 11



Especificación del proyecto: Titulo del proyecto: Megayate a vela para chárter lujo Descripción del proyecto: Clasificación: Maritime Coastguard Agency Casco Aluminio Tres camarotes dobles Aparejo Ketch Eslora total: 40-‐50m Desplazamiento: 220t (aprox.) Perfil operativo:

1. Embarcación para chárter/uso privado, con habilitación para 8 invitados y 2 propietarios, para uso mayoritario en el Caribe durante los meses de invierno y Mediterráneo durante el verano.

2. Maniobra y habilitación altamente automatizada, reduciendo la tripulación a tres marineros.



Concepto de embarcación: De acuerdo con la especificación se trata de una embarcación a vela de gran eslora., pensada para el ocio de sus dueños y usuarios. Las dos principales regiones por las que navegará son el mar Mediterráneo y el mar Caribe, con travesías de ida y vuelta por el Atlántico. Sin embargo no hay que descartar otras posibles regiones para cruceros con un perfil más aventurero. La habilitación es para diez personas y cinco tripulantes, incluido el capitán, sin prejuicio de que el velero sea operativo con únicamente tres tripulantes a bordo. El velero dispondrá de embarcación auxiliar con la potencia suficiente para practicar deportes de agua. Para ello habrá equipos de surf, windsurf, esquí acuático, wakeboard o incluso vela ligera a bordo y un garaje almacén ubicado en la popa Se montará un completo sistema de ocio multimedia, televisiones en los camarotes, equipos de alta fidelidad, red interna y un proyector exterior (cine en cubierta). Adicionalmente debe prestarse especial atención en este tipo de embarcaciones a la disposición interior y decoración, que determinarán en gran medida la sensación de valor que perciban sus usuarios.



Design Drivers:

Perfil operativo: A lo largo del año, el buque tendrá muy variados usos que se reflejan en un perfil operativo con varias situaciones muy diferenciadas. Se diferenciarán las siguientes:

1. En puerto: El barco se encuentra en un puerto. Dispone de conexiones de agua corriente y electricidad, además de todos los servicios usuales de la vida en tierra.

2. Fondeado: El buque se encuentra en alguna cala o fondeadero adecuado. Tanto el agua, la electricidad como demás consumos deben de encontrarse / generarse a bordo. La autonomía del buque fondeado viene impuesta por la capacidad de aprovisionamiento (agua, combustible, comida...). Sin embargo el propietario típico muy pocas veces permanecerá fondeado tanto tiempo como para acercarse a los límites de autonomía de la embarcación.

3. Navegación a motor: Navegación a motor sin una contribución a la propulsión por parte de las velas, al 85% MCR con velocidad de crucero de 12 nudos.

4. Navegación a vela: Navegación sin motor a vela.



Descripción de las zonas de operación:

Mar Mediterráneo: El mar mediterráneo, con unas temperaturas que oscilan entre los 10 y 15º en invierno y los 21 y 25º en verano es uno de los lugares más frecuentados por los propietarios de megayates. Las condiciones de viento suelen ser de intensidad baja/media durante los meses de verano, aunque algunas zonas son conocidas por su inestabilidad climatológica y la formación de temporales repentinos, como la Bora en la costa croata o el Mistral en el golfo de león. En el mar mediterráneo el periodo T00 de las olas más frecuente es de aproximadamente 2s, con una altura significativa más frecuente de 2m.

Mar Caribe: El mar caribe se caracteriza por tener unas temperaturas medias bastante elevadas a lo largo de todo el año, que oscilan entre 21º C y los 32º C. Esto, unido a la alta humedad y las igualmente altas temperaturas del aire hacen necesario que la embarcación disponga de un aislamiento adecuado y un potente sistema de climatización. En el mar caribe la altura significativa más probable es igualmente de 2 metros, con un periodo de paso por cero más probable de 2s.

Clasificación: El buque se ha diseñado conforme al reglamento del Germanischer Lloyd. Cumple además con el Large Commercial Yacht Code (LY2) del MCA británico.



Metodología seguida

Método de proyecto: Para la realización de este proyecto se ha recurrido fundamentalmente a la espiral de proyecto. Este método, de sobra conocido, consiste en ir realizando sucesivas iteraciones de todos los apartados que componen el buque, afinando en cada iteración en mayor medida los valores calculados y ajustándolos a las necesidades impuestas por otros aspectos del proyecto.

Este enfoque, aunque considerado por algunos ingenieros como anticuado y tedioso, es el más adecuado para el proyecto de un buque, independientemente del tipo, dado que se requieren primeras aproximaciones de carácter muy global que influirán en la siguientes, que a su vez volverán a imponer condiciones a estas. En función de la experiencia del ingeniero y de los medios y datos a su disposición, la velocidad con la que se realice cada vuelta será mayor o menor. En el caso del presente proyecto se realizó una primera vuelta de carácter muy general para definir el orden de magnitud de todas la variables. Los resultados de esta vuelta no se detallan en los siguientes cuadernos por carecer de interés concreto. A continuación se realizó un dimensionamiento, las formas correspondientes y se comprobó, al pasar a definir los espacios interiores, que no eran suficientes, retomando la espiral de nuevo por el dimensionamiento. Esta iteración si que se encuentra recogida en los cuadernos 2 y 3. Finalmente todos los demás aspectos del proyecto se han iterado una sola vez.



Toma de decisiones: Para apoyar la toma de decisiones a lo largo del proyecto se ha creado una tabla con los diferentes criterios y su importancia relativa. De esta forma, se tiene una referencia fija a la hora de decantarse entre las diferentes alternativas que se presentan a lo largo del diseño de la embarcación.

1. Apariencia estética: Cada propietario de un barco de recreo desarrolla una relación muy especial con su embarcación. Y esta relación comienza en la estética. El buque tiene que resultar atractivo, gustar y hacer sentirse orgulloso y satisfecho de la gran inversión realizada. Un buque feo, por muy bueno que sea, jamás encontraría un sitio en el mercado. A este criterio se le atribuye una valoración del 15%.

2. Confort: Para una embarcación de este tipo, utilizada para divertirse y relajarse, el principal criterio de diseño es el confort a bordo. Este se puede dividir por otro lado en diferentes apartados, como son la facilidad de la maniobra a vela, Confort interior etc. Por este motivo este punto tiene una valoración de 50%.

3. Rendimiento a vela: Pese a exigir el máximo nivel de confort a bordo y no prescindir de ninguna comodidad, el velero es, ante todo, un velero. Tiene que ser capaz de realizar de forma segura varias travesías atlánticas cada año. Es muy probable además que su dueño desee participar en regatas de megayates o simplemente experimentar el placer de deslizarse rápidamente por las aguas por lo que el rendimiento de la embarcación tiene un valor de: 25%.

4. Precio: El precio, pese a no ser un criterio de primer orden en este tipo de proyectos siempre juega un papel. Se valorará con un 10%.



Unidades utilizadas: Las unidades utilizadas serán, salvo que se indique lo contrario, las del Sistema Internacional de unidades. Excepciones a esta regla pueden presentarse en la velocidad del barco o la del viento, medidas tradicionalmente en nudos.

Sistema de referencia: Salvo que se especifique lo contrario, todas las medidas que se proporcionen en este proyecto estarán referidas a un sistema de referencia dextrógiro, con el cero ubicado en el plano de crujía en la intersección entre la perpendicular de popa y la línea base.



Software utilizado: Maxsurf: Programa de “Formation Design Systems” que ofrece herramientas altamente especializadas para el diseño de superficies de alta calidad y suavidad mediante superficies NURBs. Dispone además de herramientas para valorar la curvatura, obtener las curvas hidrostáticas del casco modelado y para realizar transformaciones paramétricas. Hidromax: Otro programa de “Formation Design Systems” para el cálculo de la estabilidad de buques. Contempla tanto la estabilidad en condiciones normales como en caso de avería, además de incorporar los diferentes criterios de estabilidad. Rhinoceros: Programa de modelado libre en tres dimensiones mediante superficies NURBs. Muy adecuado para diseñar elementos como la superestructura o detalles del casco. MDsolids: Programa educacional para el cálculo de vigas a flexión, estructuras de barras, torsión y propiedades de secciones. OpenProp Programa hélices de código abierto para el diseño de escrito originalmente en el MIT. Funciona sobre Matlab. Office2011: Suite ofimática que incorpora procesador de textos, hojas de cálculo, servidor de correo etc. Matlab: MATLAB es un lenguaje de alto nivel y un entorno interactivo para el cálculo numérico, la visualización y la programación Nota: Las descripciones de los programas son en su mayoría traducciones libres de las dadas por sus creadores en sus páginas web o manuales de usuario.



Bibliografía [1] ORC, ORC VPP Documentation 2011, 2011. [2] OMI, Convenio sobre Arqueo de buques, 1969. [3] OMI, Convenio internacional sobre líneas de carga, 1966. [4] Reinforced Plastics, "Composites boost superyacht performance," Reinforced

Plastics, Oct. 2003. [5] Ricardo Zamora, Apéndices. [6] Manuel Simó Fresquet, Yate motovelero de 18 metros. [7] Ian Nicolson, The Boat Data Book. Inglaterra: Adlard Coles , 2009. [8] Francisco Miguel Montero, Trimarán a vela. [9] C. A. Marchaj, Segeltheorie und Praxis.: Delius Klasing Verlag. [10] J. A. Keuning, M. Katgert, and K. J. Vermeulen, Keel-‐Rudder Interaction on a

Sailing Yacht. [11] S. F. Hoerner, "Fluid Dynamic Drag," , Bakersfield. [12] IRA H. Abbot and Albert E. von Doenhoff, Theory of Wing Sections Including a

Summary of Airfoil Data. [13] Fabio Fossati, Aero-‐Hydrodynamics and the Performance of Sailing Yachts,

2009. [14] Anthony F. Molland and Stephen R. Turnock, Marine Rudders and Control

Surfaces. [15] Manolo Ruiz de Elvira, Notas básicas sobre proyectos de yates a vela. [16] Lars Larsson and Rolf Eliasson, Principles of Yacht Design, 2nd ed. London:

Adlard Coles Nautical, 2000. [17] Ed Dubois, Superyachts. [18] Ed Dubois. Sitio web. [Online]. http://www.duboisyachts.com [19] Pilar de Mesa Cervigon, Yate de motor y vela. [20] Jesús Bonmatí, Ayuda al diseño de yates a vela. Información estadística y

explotación de una base de datos, June 2005. [21] Antionio Baquero, Resistencia al avance del buque. Madrid: Servicio de

Publicaciones ETSIN. [22] Joel Atwater, Koyla Harpe, and Bill Rawlings, Design of a Rescue Diver

Deplacement Vessel. [23] Christopher A Amary, David E. Elwood, and Benjamin J. van Dam, The Design

and Model Testing of Thumb Runner (TP52). [24] L. Folger Whicker et al, Free Stream Characteristics of a family of low aspect

ratio, all movable surfaces for application to ship design, 1958. [25] J. A. Keuning and M. Katgert, "A Bare Hull Resistance Prediction Method



Derived from the results of the Delft Systematic Yacht Hull Series extended to Higher Speeds,".

[26] Vitters Shipyard. Sitio Web del Astillero. [Online]. http://www.vitters.com [27] Perinni Navi. Sitio Web del astillero. [Online]. http://www.perininavi.it [28] ZF GmbH. Sitio Web. [Online].

http://www.zf.com/corporate/en/homepage/homepage.html [29] Caterpillar. Sitio Web. [Online]. http://www.cat.com/cda/layout [30] MTU. Sitio Web. [Online]. http://www.mtu-‐online.com [31] Volvo Penta. Sitio Web. [Online]. http://www.volvopenta.com [32] Furuno. Sitio Web. [Online]. http://furuno.com/en/index.html [33] Aquatec. Sitio Web. [Online]. http://www.aquatec-‐ndrh.de [34] Johnson Pump. Sitio Web. [Online]. http://www.spx.com/en/johnson-‐pump/ [35] Marco. Sitio Web. [Online]. http://www.marco.it/ [36] James Nilsson. Sitio Web. [Online]. http://www.jamesnilsson.com [37] Max-‐Power. Sitio Web. [Online]. http://www.max-‐power.com [38] Ensolve. Sitio Web. [Online]. http://www.ensolve.com [39] Evac. Sitio Web. [Online]. http://www.evac.com [40] Dometic. Sitio web. [Online]. http://www.dometic.com/enie/ [41] Maxwell Marine. Sitio web. [Online]. http://www.maxwellmarine.com/

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Dimensionamiento:!!

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Cuaderno!2! Dimensionamiento! Proyecto!Nº129!!

Eduardo!Iscar!Rüland! ! ! 2!

Índice'Especificación'del'proyecto:'..............................................................................................'3!Base'de'datos:'.........................................................................................................................'4!Dimensiones'principales:'...................................................................................................'5!Vuelta'1:'.............................................................................................................................................'5!Eslora!total:!42m!...........................................................................................................................................!5!Eslora!en!la!flotación:!!!34m!.....................................................................................................................!5!Manga!total:!....................................................................................................................................................!6!Coeficiente!prismático:!..............................................................................................................................!6!Calado!máximo:!.............................................................................................................................................!6!Calado!del!casco!sin!apéndices:!..............................................................................................................!6!Manga!en!la!flotación:!.................................................................................................................................!7!Francobordo:!..................................................................................................................................................!7!

Vuelta'2:'.............................................................................................................................................'8!Eslora!total:!.....................................................................................................................................................!8!Eslora!en!la!flotación:!.................................................................................................................................!8!Manga!total:!....................................................................................................................................................!8!Manga!en!la!flotación:!.................................................................................................................................!8!Coeficiente!prismático:!..............................................................................................................................!9!Calado!máximo:!.............................................................................................................................................!9!Calado!del!casco!sin!apéndices:!..............................................................................................................!9!Francobordo:!..................................................................................................................................................!9!

Dimensionamiento'del'área'vélica:'..............................................................................'10!Tanques:'................................................................................................................................'13!Velocidad'de'servicio:'.......................................................................................................'15!Apéndices:'.............................................................................................................................'16!Quilla:'..............................................................................................................................................'16!Perfiles:!..........................................................................................................................................................!21!

Timón:'.............................................................................................................................................'22!

Trabajos'citados'.................................................................................................................'24!Anexo'1'..................................................................................................................................'25!!

!

!

!

!

!

!

!

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Especificación+del+proyecto:++!

!

Titulo!del!proyecto:!Megayate!a!vela!para!chárter!lujo!

Descripción!del!proyecto:!!

! Clasificación:!Maritime!Coastguard!Agency!!

! Casco!Aluminio!

! Tres!camarotes!dobles!

! Aparejo!Ketch!

! Eslora!total:!40U50m!! !

! Desplazamiento:!220t!(aprox.)!!

! Perfil!operativo:!!

1. Embarcación!para!chárter/uso!privado,!con!habilitación!para!8!invitados!y!2!propietarios,!para!uso!mayoritario!en!el!Caribe!durante!los!meses!de!invierno!y!Mediterráneo!durante!el!verano.!!

2. Maniobra!y!habilitación!altamente!automatizada,!reduciendo!la!tripulación!a!tres!marineros.!!

! !



Base+de+datos:+++!

Durante! la! preparación! del! proyecto! se! realizó! una! base! de! datos! de! veleros! de!

tamaño! similar! al! del! buque! a! diseñar.! La! información! sobre! los! buques! se! ha!obtenido!fundamentalmente!a!través!de!las!páginas!web!de!sus!diseñadores [1] [2] [3].! En! total! se! han! recopilado! datos! sobre! 34! buques! diferentes.! La! primera!decisión!al!realizar!la!base!de!datos!fue!precisamente!qué!datos!recoger,!ya!que!en!función! del! buque! varía!mucho! la! cantidad! de! datos! disponibles.! Para! el! primer!

dimensionamiento! del! casco! se! recogieron:! Eslora! en! la! flotación,! eslora! total,!

manga! máxima,! calado! máximo! y! calado! con! la! quilla! subida! para! buques! con!quillas! móviles,! desplazamiento,! ! material,! capacidad! de! agua! y! combustible,!

autonomía,! velocidad!de! crucero,! arquitecto!naval,! tipo!de! aparejo! y,! por!último,!sociedad!de!clasificación.!En!el!apéndice!I!se!encuentra!la!base!de!datos!completa.!!!!

Buques!elegidos:!!

De!toda!la!base!de!datos!seleccionamos!únicamente!los!buques!con!aparejo!ketch.!!

Nombre! Loa!

(m)!

Lwl!

(m)!

Beam!

(m)!

Draft!

(m)!

Draft!

2(m)!

Disp!

(ton)!

Keel! Material!

Princioessa!Vaiva! 40! 31,7! 8! 6,37! 3,44! 275! Swing!! Aluminuim

/Steel!Northern!Spirit! 37! 30,9! 7,6! 6,93! 3,2! 236! Swing!! Aluminuim

/Steel!

Enterprise! 43! 34,1! 8,8! 6,37! 2,62! 298! Swing! Aluminuim/Steel!

Paz! 43! 34,5! 8,8! 6,3! 2,8! 296! Swing! Aluminuim/Steel!

Twizzle! 57,5! 49! 11,7! 10,8! 3,8! 550! Swing! Aluminium!

La!Cattiva! 37,4! 28,59! 8,2! 3,5! 0! 169! Fixed! Aluminium!

!

Nombre! Fuel!

[l]!

Water!

[l]!

Range!

[nm]!

Speed!

[kn]!

Sleeps! Crew!

Princioessa!Vaiva! 26300! ! 3900! 10! ! !Northern!Spirit! 22000! ! 3050! 11! ! !Enterprise! 29600! ! 3300! 10! ! !Paz! 27400! 10900! ! ! ! !Twizzle! 48795! 11018! 4000! 12! 8! 12!La!Cattiva! 26300! 9000! ! ! 6! 5!!

!

!

!



Dimensiones+principales:++!

Durante!la!fase!inicial!del!proyecto!se!dieron!dos!vueltas!a!la!espiral!de!proyecto!en!

los! apartados! de! dimensionamiento! y! formas.! Los! principales! factores! que!!llevaron! a! dar! una! segunda! vuelta! y! plantear! unas! modificadas! dimensiones!

principales!con!unas!nuevas!formas!fueron!un!excesivo!calado!de!las!iniciales,!así!

como!una!manga!en!la!flotación!demasiado!escasa!que!condicionaba!totalmente!el!espacio! interior! disponible.! En! el! siguiente! apartado! se! presentarán! las!

dimensiones!determinadas!en!cada!una!de!las!vueltas.!!

Vuelta+1:++!

Muchas! de! ! estas! dimensiones! principales! se! han! obtenido! valorando! los!resultados!de!escalar! los!seis!buques.!Para!realizar!el!escalado!se!ha!recurrido!al!

método! de! la! referencia! [4].! En! esta! referencia,! Larsson! propone! una! serie! de!potencias! para! la! escala! con! las! que! escalar! los! buques! de! manera! que! tenga!características!similares.!!

En! la! siguiente! tabla! se! exponen! las! dimensiones! de! la! manga,! eslora! y! calado!

escaladas!para!los!seis!yates.!!

Nombre! Manga!(m)! Calado!(m)! Desplazamiento!(kg)!Princioessa!Vaiva! 8,40! 6,69! 324399!Northern!Spirit! 8,12! 6,93! 295161!Enterprise! 8,78! 6,36! 295924!Paz! 8,71! 6,24! 285892!Twizzle! 9,06! 8,36! 228792!La!Cattiva! 9,26! 3,95! 255280!!

Eslora+total:+42m+La!especificación!del!proyecto!establece!que!la!eslora!total!estará!entre!40!y!50!m!y! su!desplazamiento! alrededor!de! las! 220! toneladas.! Si! observamos!

los!buques!de!comparación,!y!en!concreto!su!desplazamiento,! !percibimos!que!la!mayoría!de!ellos!tienen!un!desplazamiento!muy!elevado.!Esto!se!debe!

entre!otras!cosas!a!que!cuatro!de!ellos!tienen!el!casco!construido!de!acero.!

Sin!embargo,!aunque!el!casco!del!proyecto!sea!de!aluminio!es!muy!probable!que!haya!que!realizar!un!gran!ahorro!de!pesos!para!no!sobrepasar!las!220!

toneladas.!Por!ello!se!eligió!una!eslora!total!en!la!parte!inferior!del!intervalo,!

de!42m.!!

Eslora+en+la+flotación:+++34m+Teniendo!en!cuenta!la!relación!que!tienen!los!buques!de!referencia!entre!la!eslora!total!y!la!eslora!en!la!flotación!34m!parece!un!valor!razonable!para!la!

eslora!de!la!flotación.!



+

Manga+total:+!

Como! manga! total! se! ha! elegido! aproximadamente! la! que! se! obtiene!

escalando!el!buque!“Paz”,!dado!que!los!dos!yates!son!prácticamente!igual!de!

grandes.!Mayores!mangas!serían!interesantes!desde!el!punto!de!vista!de!la!habilitación! interior,! pero! afectarían! negativamente! a! la! resistencia!

hidrodinámica!del!buque.!!El!valor!definido!es!8,7m.!

Coeficiente+prismático:++!

Para! la! elección! del! coeficiente!

prismático! se! ha! recurrido! a! la!

ilustración!1 [4].!El! gráfico! se!ha!obtenido!analizando!la!regresión!

de! la! serie! de! Delft.! En! él! se!expresa!el!coeficiente!prismático!

CP!óptimo!en!función!del!número!

de! Froude.! Para! nuestro! yate!consideramos! una! velocidad! de!

crucero! estimada! en! 13! nudos,!

que! equivale! a! un! Fn=0,365.!Entrando! con! este! valor! en! la!

gráfica! obtenemos! el! coeficiente!prismático!de'0,572.!

Calado+máximo:++!

El!calado!máximo,!contando!con!la!quilla,!se!ha!situado!en!un!valor!de!5,5m!!

Sin!embargo!es!un!valor!que!podrá!verse!modificado!durante!el!diseño!de!los!apéndices.!!

!

Calado+del+casco+sin+apéndices:++!

Para! determinar! el! calado! del! casco! sin! apéndices! no! se! disponía! de!

información!de!ninguno!de!los!buques!de!comparación.!Sin!embargo,!como!cota! superior! se! pueden! tomar! los! calados! con! la! quilla! elevada! de! los!

buques!equipados!con!quilla!pivotante.!Para!los!buques!“Paz”!y!“Enterprise”!

este!valor!es!de!2,62!y!2,8!m!respectivamente.!!Suponiendo!que!la!quilla!no!se! recoge! por! completo! en! el! interior! del! casco,! definimos! el! calado! del!

casco!desnudo!en!2,4m.!Con!este!valor!nos!encontramos!además!dentro!del!intervalo!de!valores!típico!del!parámetro!Lwl/Tc!=12,1![4].!

!



Manga+en+la+flotación:++!

Para!la!manga!en!la!flotación!nos!encontramos!con!un!problema!similar!al!del! calado! del! casco! desnudo,! ya! que! estos! datos! no! se! encuentran!

disponibles.! Luego! tenemos! que! recurrir! a! aproximaciones! y/o!recomendaciones.! Basándonos! en! las! recomendaciones! de! [4]! y! [5]!definimos!la!manga!en!la!flotación!como!el!80%!de!la!manga!máxima.!!Con!

esta!aproximación!resulta!una!manga!máxima!de!6,96m.!

Francobordo:++!

Para!determinar!el!francobordo!se!han!tomado!como!referencia!los!buques!

similares.!Pese!a!no!haber!valores!concretos!se!puede!realizar!una!primera!

estimación!por!medio!de!los!planos!y!fotografías!disponibles.!Se!obtiene!una!relación! F/Lwl=0,09.! Aplicando! esta! relación! al! proyecto! obtenemos! un!

francobordo!de!3m.!!

!!

! !



!

Vuelta+2:+!

! El! casco!generado!con! las!dimensiones!principales!de! la!primera! iteración!

(ver! Cuaderno! 3)! se! trató! de! evolucionar! hacia! unas! formas! de! carena! más!modernas.! ! Los! motivos! para! estos! cambios! fueron! múltiples:! Por! un! lado! se!

comprobó!que!el!espacio! interior!disponible!en! la!primera!carena!era!demasiado!escaso!en!comparación!con!los!buques!de!referencia,!no!cumpliendo!con!el!mínimo!

exigido! para! buques! de! esta! eslora.! Adicionalmente! se! pretendía! aumentar! la!

eslora! en! la! flotación! para,! a! igual! número! de! Froude,! alcanzar! velocidades!mayores.!!

Eslora+total:++!

La!eslora!total!se!ha!aumentado!ligeramente!hasta!los!43'm.!Con!esto!se!consigue!ganar!algo!más!de!espacio!en!cubierta!y!mantener! la!relación!Eslora!total/Eslora!

en!la!flotación!parecida!a!la!del!anterior!modelo!!

Eslora+en+la+flotación:++!

La! eslora! en! la! flotación! se! ha! aumentado! todo! lo! posible! manteniendo! los!lanzamientos!de!proa!y!popa!característicos!del!aspecto!clásico!del!que!se!quiere!

dotar! a! la! embarcación.! ! Este! aumento! se! debe! a! que! se! trata! del! factor!

determinante!para!las!velocidades!que!pueda!alcanzar!el!buque.!El!valor!final!para!la!eslora!en!la!flotación!es!de!35,3m.!

!

Manga+total:+!

La!manga!total!se!ha!reducido!muy!ligeramente,!hasta!un!valor!de!8.47m.!!

Manga+en+la+flotación:++!

La!manga!en!la!flotación!ha!sido!la!mayor!modificación!que!se!ha!realizado!en!esta!vuelta,!manteniendo! los!costados!mucho!más!verticales!y!aumentando!esta!hasta!

los!7.7m.!Este!aumento!de!manga!en! la! flotación!persigue!aumentar! los!espacios!internos! disponibles! para! la! habilitación,! además! de! tener! el! efecto! de,! a! igual!desplazamiento!y!muy!parecida!eslora!reducir!drásticamente!el!calado.!



+

+

+

Coeficiente+prismático:++!

El! coeficiente! prismático! se! ha! reducido! ligeramente! respecto! al! óptimo! para! el!velero!determinado! en! la! primera! vuelta.! Sin! embargo! esto! se! ! justifica! desde! el!

punto! de! vista! del! comportamiento! en! la! mar,! además! de! que! la! tendencia!

moderna!es!a!diseñar!formas!con!coeficientes!de!la!maestra!algo!más!elevados!que!los!usados!en! la!serie!de!Delft!con!el!objetivo!de!mejorar! las!prestaciones,!por! lo!

que,!al!aumentar!el!área!de!la!maestra,!el!prismático!disminuye.!!

!

Calado+máximo:++!

Dado!que!el!calado!máximo!sólo!se!producirá!en!navegación!con!la!quilla!bajada,!no! es! de! gran! relevancia,! al! no! encontrarse! limitado! por! puertos! etc.! Se!

determinará!durante!el!diseño!de!apéndices!para!obtener!el!mayor! rendimiento.!

Por! otro! lado,! sí! resulta! interesante! definir! el! calado! máximo! con! la! quilla!levantada.!En!este!sentido,!un!valor!de!alrededor!de!3'metros!resulta!adecuado!y!está! en! consonancia! con! lo! que! se! ha!montado! en! otros! buques,! permitiendo! el!acceso!a!la!mayoría!de!puertos!y!muchas!calas.!!!

!

Calado+del+casco+sin+apéndices:++!

Definidos!el!desplazamiento,el!coeficiente!prismático!y!la!manga!en!la!flotación!el!

calado!del! cuerpo!prismático!queda!hasta!cierto!punto! fijado,!variando!según! las!formas! de! la! maestra! que! se! den.! En! nuestro! caso,! el! calado! resultante! fue! de!

1.77m.!

!

Francobordo:++!

El! francobordo! viene! impuesto! por! los! espacios! interiores! que! se! pretendan!

obtener.!!!

!

!

! +



Dimensionamiento+del+área+vélica:++!

El!aparejo!del!buque!es!tipo!ketch.!Los!veleros!con!este!aparejo!llevan!dos!mástiles,!

siendo!el!de!mesana!más!corto!que!el!palo!mayor.!Las!tres!velas!imprescindibles!en!estos!aparejos!son!el!génova,!la!mayor!y!la!vela!de!mesana.!Sin!embargo!también!es!

frecuente!que!se!añadan!diferentes!foques!en!babystays!o!incluso!otras!velas!

llenando!el!espacio!sobre!el!triángulo!de!la!vela!mayor.!!!

Para!el!dimensionamiento!del!área!vélica!recurrimos!en!primera!aproximación!a!

los!buques!de!la!base!de!datos.!!

Nombre! SA![m^2]! SA/Desp![m^2/kg]! SA/Vol^(2/3)!Principessa!Vaiva! 795! 0,00289! 19,1!Northern!Spirit! 685! 0,00290! 18,2!Enterprise! 786! 0,00264! 17,9!Paz! 900! 0,00304! 20,6!Twizzle! 1950! 0,00355! 29,5!!

Representando!las!dos!relaciones!SA/Desp!y!SA/Vol^(2/3)!frente!a!la!eslora:!!

!

!

y!=!4EU05x!+!0,0016!

R²!=!0,76199!

0,00000!

0,00050!

0,00100!

0,00150!

0,00200!

0,00250!

0,00300!

0,00350!

0,00400!

20! 25! 30! 35! 40! 45! 50! 55!

SA/Desp'[m^2/kg]'

Lwl'[m]'

SA/Desp'



!

En! ambas! gráficas! podemos! observar! que! la! relación! entre! el! área! vélica! y! el!

desplazamiento,! tanto! es! su! forma!adimensional! como!en! la! dimensional,! ! ! tiene!una!marcada!tendencia!lineal.!!

Entrando!con!la!eslora!de!34m!de!nuestro!buque!en!la!primera!gráfica:!!

SADesp

= 4 ⋅10−5 ⋅Lwl + 0,0016 = 2,96 ⋅10−3 m2kg−1⎡⎣ ⎤⎦

SA1 = 0,0152m2kg−1 *230000kg = 680m2

!

Y!entrando!en!la!segunda:!!

! !

SA∇

23

= 0,6375 ⋅Lwl −1,9069 =19, 77

SA2 =19, 77 ⋅ 230000kg1025 kg

m3

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

23

= 729m2

!

Por!otro!lado!podemos!recurrir!a!las!regresiones!de!la!ref.![5].!Sin!embargo!hay!que!tener!cuidado!con!estas!regresiones,!ya!que!el!yate!a!diseñar!es!notablemente!más!

grande!que!los!de!la!base!de!datos.!!

SA3 = 0,8778 ⋅Lwl1,9135 = 748m2

SA4 = 0,3131⋅D0,6235 = 689m2!!

Observamos! que! pese! a! encontrarnos! fuera! del! intervalo! definido! por! las!

regresiones! los! datos! obtenidos! son! realistas! y! se! asemejan!mucho! a! los! de! los!buques!de!comparación.!Dado!que!por!su!tamaño!y!aparejo!existe!la!posibilidad!de!

añadir!diferentes! tipos!de! vela!no!habituales! en!buques! sloop,! dimensionaremos!

las! tres!principales! tomando!el!menor!de! los! valores,! 680m2! como!base.!De! esta!forma!garantizamos!que!las!principales!velas!no!estén!sobredimensionadas!y!sean!

y!=!0,6375x!U!1,9069!

R²!=!0,94874!

0,0!

5,0!

10,0!

15,0!

20,0!

25,0!

30,0!

35,0!

0! 10! 20! 30! 40! 50! 60!

SA/Vol^(2/3)'

Lwl'

SA/Vol^(2/3)'



aptas! para! la! navegación! con! vientos! fuertes.! Posteriormente! añadiremos! otras!

velas! adicionales! además! del! spi,! de! forma! que! el! buque! pueda! alcanzar! altas!!velocidades!también!con!vientos!moderados!a!ligeros.!!

Según!la!Larsson,!ref.![4],!la!distribución!típica!del!área!entre!las!diferentes!velas!en!un!buque!aparejado!en!ketch!es!de!46%!el!génova,!39%!la!mayor!y!un!15%!la!vela!

de!mesana.!Efectivamente!la!distribución!de!áreas!es!muy!parecida!a!la!expuesta.!

Para! comprobarlo! hemos! analizado! el! buque! “Twizzle”,! el! único! del! que!disponemos!de!datos!concretos!de!las!diferentes!velas.!!El!porcentaje!del!Génova!es!

exactamente! el! indicado! por! Larsson,! la! mayor! por! el! contrario! es! algo! más!pequeña!(tan!sólo!un!30%)!,!cediendo!su!porcentaje!a!la!mesana.!!

ATotal = 680m2

Génova : 46%→ 312m2

Mayor : 39%→ 265,2m2

Mesana :15%→102m2

⎧

⎨⎪

⎩⎪

!

Por!otro!lado!en!la!referencia![6]!se!explica!que!no!es!conveniente!que!la!relación!de! aspecto! de! las! velas! sea! superior! a! 6,! dado! que! a! partir! de! estos! valores! se!

puede!dar!el!fenómeno!de!que!la!zona!de!desprendimiento!que!se!produce!a!popa!del!palo!afecte!demasiado!a!la!vela!en!la!zona!superior.!!

Aprovechamos!este!máximo!impuesto!para,!a!través!de!la!definición!de!la!relación!de! aspecto,! determinar! la! P! de! la! vela! mayor! y! de! la! mesana.! De! esta! forma!

tenemos!también!una!aproximación!de!la!altura!necesaria!para!los!mástiles.!!

ARMAX = 6

Mayor : ARMAX = P2

Amayor

⇒ PMAX = ARMAX ⋅AMayor ≈ 40m

Mesana : PYMAX = ARMAX ⋅AMesana ≈ 24,8m

!

Por!último,!definida!la!P,!a!través!de!la!definición!del!área!de!la!vela!como!triángulo,!podemos!estimar!la!longitud!del!pujamen,!y,!con!ello,!de!la!botavara!necesaria.!!

!

Avela = 0,5 ⋅E ⋅P ⇒E =

2 ⋅Amayor

Pmax

= 13,26m

EY = 2 ⋅Amesana

PYMax

= 8,22m

⎧

⎨⎪⎪

⎩⎪⎪

!

!

! +



Tanques:++!

'

De!la!base!de!datos!podemos!obtener!una!primera!aproximación!del!tamaño!de!los!

dos!tanques!de!mayor!volumen,!el!de!combustible!y!el!de!agua.!!

Combustible:!!

El! tamaño! de! los! tanques! de! combustible! crece! muy! pronunciadamente! con! el!

tamaño!del!buque.!La!explicación!a!esto!es!el!aumento!de!resistencia!con!la!eslora!y!el!consiguiente!aumento!en!la!potencia.!Por!otro!lado!la!cantidad!de!agua!no!varía!

significativamente!con! la!eslora.!La!explicación!es!que,! independientemente!de! la!

eslora,!un!yate!puede!llevar!un!máximo!de!12!pasajeros.!Por!ello,!al!no!aumentar!el!número!de!pasajeros!(principales!consumidores!de!agua)!con!la!eslora!el!tamaño!

de!los!tanques!permanece!casi!constante.!!

Vfuel = 27m3

Vagua = 10m3

!

! !

y!=!44,643x2!U!2277,4x!+!53273!

R²!=!0,95582!

y!=!81,795x!+!7249,9!

R²!=!0,57526!

0!

10000!

20000!

30000!

40000!

50000!

60000!

0! 10! 20! 30! 40! 50! 60!

Liter'Fuel/W

ater'

Lwl'[m]'

Fuel/Agua'

Fuel!

Water!

Polinómica!(Fuel)!

Lineal!(Water)!



Potencia:!!

De!la!base!de!datos!podemos!obtener!las!potencias!de!los!diferentes!buques.!Estas!

se!encuentran!representadas!frente!a!la!eslora!en!la!siguiente!figura.!!

!

Entrando! en! la! regresión! con! la! eslora! de! nuestro! buque! obtendremos! una!potencia.!Por!otro!lado!podemos!estimar!la!potencia!mediante!las!regresiones!de!la!

ref.! [5].! Sin! embargo,! hay! que! tener! en! cuenta! que! nos! encontramos! en! los!extremos!o!fuera!de!los!intervalos!de!dimensiones!para!los!que!se!dedujeron!esas!regresiones,!por!lo!que!los!resultados!pueden!no!ser!coherentes.!!

PReg_base_datos = 795kWPReg_bonmatí_desp = 614kWPReg_bonmatí_LOA = 457kW

!

Efectivamente! las! dos! regresiones! de! la! referencia! [5]! dan! valores! notablemente!más!pequeños!que!!los!obtenidos!de!la!base!de!datos.!Nos!decidimos!por!tanto!por!

una!potencia!aproximada!de!800kW.!!

! !

y!=!0,0055x4!U!0,7003x3!+!29,432x2!U!383,91x!

R²!=!0,86567!

0!

200!

400!

600!

800!

1000!

1200!

0! 10! 20! 30! 40! 50! 60!

Pot'[kW

]'

Lwl'[m]'

Potencia'



!

Velocidad+de+servicio:++!

Se!proyectará!el!buque!para!que!alcance!al!85%!MCR!un!número!de!Froude!de!0.33,!ya!que!en!este!punto!se!da!una!interferencia!anuladora!entre!los!sistemas!de!olas!

de!proa!y!popa.!Esto!equivale!a!una!velocidad!de!12!nudos.!!

+! +



Apéndices:+!

+ Quilla:+!

La!quilla!del!buque!se!ha!decidido!que!sea!de! tipo!pivotante.!Este!sistema!tiene!la!ventaja!de!que,!a!la!vez!que!ofrece!las!ventajas!de!un!calado!variable,!

ocupa! un! menor! espacio! vertical! que! un! sistema! retráctil,! por! lo! que! no!

interfiere!en!la!disposición!de!camarotes.!!

!

Para! determinar! el! área! se! ha! recurrido! a! la! referencia! [7],! en! la! que! se!especifican!las!siguientes!relaciones.!!!

!

Área%lateral/Superficie%Vélica%Máxima% Media% Mínima%

0.14! 0.11! 0.07!

!

!

! Área%Apéndice/Área%lateral%Máxima% Media% Mínima%

Orza%% 0.44! 0.32! 0.25!

Timón% 0.18! 0.10! 0.06!

!

Si!multiplicamos!ambas!relaciones,!podemos!obtener!directamente!el!área!

del!apéndice!en!función!del!área!de!la!superficie!vélica.!

!

! Área%Apéndice/Superficie%Vélica%Máxima% Media% Mínima%

Orza%% 0.0616! 0.0352! 0.0175!

Timón% 0.0252! 0.0110! 0.0042!

!

Partiendo! del! valor! del! área! vélica! de! 680m2! calculado! en! el!dimensionamiento,!podemos!obtener!las!áreas!laterales!de!cada!uno!de!los!

apéndices.!!

!

! Área%Apéndice%[m2]%Máxima% Media% Mínima%



Orza%% 41.89! 23.94! 11.90!

Timón% 17.14! 7.48! 2.86!

!

Tomaremos! ! valores! cercanos! a! los!mínimos,! dado! que! de! otra! forma! las!

áreas!obtenidas!son!demasiado!grandes!y!resultarían!en!apéndices!enormes!que!producirían!un!aumento!no!deseado!de!la!superficie!mojada.!!

!

El! ligero!aumento!con!respecto!a! los!mínimos!viene!motivado!por!un! lado!por! la! posibilidad! de! que! el! buque! lleve! más! vela! en! un! segundo! estay!

interior!,!así!como!para!dar!mejor!estabilidad!de!rumbo!y!una!deriva!menor.!

!

En!la!siguiente!tabla!!se!resumen!los!valores!seleccionados:!!

!

! Área%Seleccionada%[m2]%Quilla% 15!

Timón% 3,76!

!

!

Por!otro!lado!se!ha!decidido!dividir!la!quilla!en!dos!partes.!Una!primera,!fija,!

y! otra! móvil.! Con! esto! se! persigue! mantener! también! en! la! situación! de!quilla!levantada!el!cdg!razonablemente!bajo.!!

!

A! la!hora!de!dimensionar! la!envergadura!de! las!dos!partes,! fija!y!móvil,!el!calado!ha!sido!el!factor!a!considerar.!Por!un!lado,!con!la!quilla!levantada,!se!

ha! impuesto!un!calado!máximo!de!3.1m,!por! lo!que! teniendo!en!cuenta!el!

calado! del! casco! desnudo! se! obtiene! una! envergadura! de! la! parte! fija! de!1.33m.!!

Por! otro! lado! la! envergadura! de! la! parte! móvil! se! ha! elegido! la! mayor!posible! en! relación! con! el! calado! con! la! quilla! bajada! de! los! buques! de!

comparación.!El!valor!elegido!para! la!envergadura!de! la!parte!móvil!es!de!3.8m,! de! forma!que!se!alcanza!un! calado!máximo!con! la!quilla! abatida!de!6.9m'.!!

!

Con!estas!dos!dimensiones!definidas,!y!considerando!que!las!quillas!serán,!por! motivos! de! simplicidad! constructiva,! de! forma! trapezoidal,! se! podrá!

definir!la!cuerda!media!de!una!de!las!partes!en!función!de!la!eslora,!ya!que!se!dispone!del!dato!del!área!total!que!deben!alcanzar!ambas!juntas.!!



!

En!el!siguiente!gráfico!se!ha!representado!la!cuerda!media!de!la!parte!fija!en!función! de! la! cuerda! media! de! la! parte! móvil! en! el! eje! izquierdo.! En! el!

derecho!se!ha!representado,!para!cada!combinación!de!cuerdas,!la!relación!de!aspecto!geométrica!de!la!parte!fija!(cuadrados!de!color!rojo)!y!la!relación!

de!aspecto,!también!geométrica,!de!la!parte!móvil!(triángulos!verdes).!

Por!otro!lado!existe!la!limitación!de!que!la!cuerda!en!la!punta!de!la!parte!fija!

tiene! que! ser! al!menos!mayor! que! la! envergadura! de! la! parte!móvil,! que!

tendrá!que!poderse!recoger!pivotando!dentro!de!esta.!Con!esto,!y!a!falta!de!concretar! el! Taper! Ratio,! no! son! interesantes! los! puntos! con! una! cuerda!

media!de!la!parte!móvil!mayor!de!2,6.!

Se!observa!también!que,!para! los!puntos!de! interés,! la!relación!de!aspecto!

de! la! parte! fija! apenas! varía! de! 0,1! a! 0,26,! ! valores!muy! pequeños! y! que!indican!un!pobre!rendimiento!como!superficie!sustentadora.!!

Por! tanto,! se! ha! procurado! maximizar! la! relación! de! aspecto! de! la! parte!móvil,!pero!teniendo!en!cuenta!que,!al!tratarse!de!la!cuerda!media,!la!cuerda!

en! la! raíz! será! mayor! que! este! valor,! por! lo! que! no! conviene! irse! a! los!extremos.!

!

! Parte%fija% Parte%móvil%Cuerda%media![m]! 8,25! 1.14!

ARG% 0.15! 3.31!

!

!

0,00!

1,00!

2,00!

3,00!

4,00!

5,00!

6,00!

7,00!

8,00!

9,00!

10,00!

U3,00!

U2,00!

U1,00!

0,00!

1,00!

2,00!

3,00!

4,00!

5,00!

6,00!

7,00!

8,00!

9,00!

10,00!

0! 1! 2! 3! 4! 5!

AR''

Cuerda'media'parte'_ija'

Cuerda'media'parte'móvil'

Cuerda'media'de'la'quilla'y'relación'aspecto'

Cmpf!

ARf!

ARm!



!

!

Una! vez! fijada! la! cuerda!media!hay! que! determinar! el!

TaperRatio! y! el! Sweep! Angle.!

Para! esto! recurrimos! a! las!conocidas! gráficas! de! la!

referencia![4]!y [8].!

De! la! segunda! de! las! gráficas!

podemos! ver! que! para! una!relación! de! aspecto! efectiva! de!

6,! aproximadamente! la! de! la!

parte!móvil,!el!TP!óptimo!es!de!aproximadamente!0.45.!!

!

!

Para! la! parte! fija! interesará! un!

TP!lo!más!alto!posible,!de!forma!que! se! baje! lo! máximo! el! cdg.!

Sin! embargo! estrechamientos!

demasiado! altos! requieren!ángulos! de! flecha! negativos,!

cosa! que! tampoco! se! pretende!en!este!proyecto.!Por!ello,!se!ha!

fijado!igualmente!el!TP!en!0.45!

!

!

! Parte%fija% Parte%móvil%Taper%Ratio! 0.45! 0.45!

Sweep%Angle%[0]% 0! 0!

!

Definida!la!relación!de!estrechamiento!y!el!ángulo!de!flecha!queda!obtener!

los!valores!de!la!cuerda!en!la!raíz!y!en!la!punta.!!

Estos!se!pueden!despejar!del!sistema!de!dos!ecuaciones:!

cm = cR + cT

2

TR = cR

cT

!!



!

! Parte%fija% Parte%móvil%Cuerda%raíz%[m]! 11.38! 1.57!

Cuerda%punta%[m]% 5.12! 0.71!

!

!

!

!

!

!

!

! +



Perfiles:++!

!

Para! la! parte! fija! se! utilizará! un! perfil! del! tipo! NACA! 65U020.! Este! perfil!

pertenece!a!la!serie!seis,!por!lo!que!tiene!una!gran!zona!de!flujo!laminar.!En!concreto!se!ha!elegido! la! serie!65!para!aprovechar! la!mayor!zona! laminar!

que! tiene!esta! respecto!de! la!que! tiene! la! serie!63!y! reducir! la! resistencia!

debida!al!perfil! lo!máximo!posible!para!compensar!en!cierta! forma!el!bajo!rendimiento! debido! a! la! relación! de! aspecto.! La! elección! de! un! espesor!

elevado!se!ha!realizado!por!motivos!de!volumen!interno,!dado!que!tiene!que!

ser!capaz!de!alojar!gran!parte!del!lastre!así!como!para!ensanchar!la!zona!de!mínima!resistencia,!que!para!la!serie!65U020!alcanza!aproximadamente!los!

5º!de!ángulo!de!ataque.!!Se!mantendrá!el!mismo!tipo!de!perfiles!a!lo!largo!de!toda!la!envergadura.!!

!

Para!la!parte!móvil!se!ha!recurrido!a!la!serie!Naca!63.!Esta!serie!tiene!unos!

mínimos!de!resistencia!algo!mayores!que!la!serie!65,!pero!soporta!mayores!ángulos! de! ataque! que! la! serie! 65! antes! de! aumentar! la! resistencia!

demasiado.!En!concreto,!se!utilizará!un!perfil!NACA!63U020!en!la!raíz!de!la!parte!móvil! que! se! irá! transformando! a! lo! largo! de! la! envergadura! en! un!

perfil!NACA!63U012!en!la!punta.!!

!

! +



Timón:++ +!

Para!el!dimensionamiento!y!diseño!del! timón!seguiremos! los!pasos!dados!en!el!capítulo!7!de!la!referencia![8].!

!

a) Número!de!timones:!!Se!dispondrá!de!un!único!timón!central!

b) Tipo!de!timón:!El! timón! será! del! tipo! semisuspendido.! Este! presenta! la! ventaja! de!contar!con!un!pinzote!a!proa!de!la!pala!que!protege!el!timón!de!una!

posible! colisión! con! algún! objeto! en! el! agua.! Además! reduce! los!

momentos! y! fuerzas! que! tiene! que! soportar! la! mecha,! reduciendo!por!tanto!el!escantillonado!y!peso!de!estos!elementos.!!

c) Área!Haciendo! referencia! a! los! valores! de! áreas! mínimas! calculados!

durante!el!diseño!de!quilla,!el!área!mínima!del! timón!es!de!2.89m2.!

tal! y! como! se! adelantó! en! la! tabla,! el! área! de! timón! que! se! va! a!instalar! ! es! de! 3.76m2.! Con! este! aumento! sobre! el! mínimo! se!

pretende!crear!algo!de!margen!para!mejorar!la!maniobrabilidad!del!buque.!!

d) Relación!de!Aspecto.!La!relación!de!aspecto!del!timón!será!la!máxima!posible!para!obtener!el! mejor! rendimiento.! El! calado! máximo! del! timón! tendrá! que! ser!

algo!menor!que!el!del!barco!con!la!quilla!subida,!para!que!en!caso!de!

colisionar! con! el! fondo! el! timón! no! se! viera! afectado.! Por! tanto,! el!timón!tendrá!un!calado!máximo!de!2.9m.!!Teniendo!en!cuenta!que!el!

calado!medio!del!buque!en!la!zona!en!la!que!se!colocará!el!timón!es!de!0.2m,!la!envergadura!media!del!timón!será!de!2.6m.!!

e) Perfil!Se! utilizarán! perfiles! NACA! de! cuatro! dígitos.! Concretamente! se!tratará! de! la! sección! NACA! 0012! en! la! raíz! y! la! NACA! 0009! en! la!

punta!del!perfil.!Estas!secciones!alcanzan!altos!valores!de!CL,!además!

de! no! tener! un! aumento! del! coeficiente! de! resistencia! tan! abrupto!como! en! la! serie! seis.! Esto! es! de! gran! utilidad! dado! que! el! timón!

estará! sometido! frecuentemente! a! grandes! ángulos! de! ataque! que!pueden!llegar!a!los!25U30º!

f) Distribución! de! áreas:! De! la! referencia! [8]! se! ha! obtenido! que! la!distribución!de!áreas!entre!la!parte!fija!del!timón!y!la!parte!móvil!es!

de!19%!y!81%!respectivamente.!

!!

!!

!

!



!

!g) Forma:!

!

!

!

!

!

!

+!

!

!

+!

!

!

!



Trabajos+citados+!

[1]!Ed!Dubois.!Sitio!web.![Online].!http://www.duboisyachts.com!

[2]!Perinni!Navi.!Sitio!Web!del!astillero.![Online].!http://www.perininavi.it!

[3]!Vitters!Shipyard.!Sitio!Web!del!Astillero.![Online].!http://www.vitters.com!

[4]!Lars!Larsson!and!Rolf!Eliasson,!Principles%of%Yacht%Design,!2nd!ed.!London:!Adlard!Coles!Nautical,!2000.!

[5]!Jesús!Bonmatí,!Ayuda!al!diseño!de!yates!a!vela.!Información!estadística!y!

explotación!de!una!base!de!datos,!June!2005.!

[6]!Fabio!Fossati,!AeroUHydrodynamics!and!the!Performance!of!Sailing!Yachts,!2009.!

[7]!Ricardo!Zamora,!Apéndices.!

[8]!Anthony!F.!Molland!and!Stephen!R.!Turnock,!Marine!Rudders!and!Control!

Surfaces.!

!

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Anexo&1&!

Nombre! LOA&(m)!

LWL&&[m]!

BEAM&[m]!

Draft&[m]!

Draft&2&[m]!

Displacement&[kg]! Keel! Material! Fuel&[l]! Water! Range&

[nm]!Cruise&Speed&

[kn]!Avalon! 33,00! ! 6,77! 3,23! 0,00! 111000! Fixed! ! ! ! ! !Globana! 36,00! ! 7,90! 3,70! 0,00! 163000! Fixed! ! ! ! ! !Princioessa:Vaiva! 40,00! 31,72! 8,00! 6,37! 3,44! 275000! Swing:! Aluminuim/Steel! 26300! ! 3900! 10!Northern:Spirit! 37,00! 30,95! 7,60! 6,49! 3,20! 236000! Swing:! Aluminuim/Steel! 22000! ! 3050! 11!Enterprise! 43,00! 34,10! 8,80! 6,37! 2,62! 298000! Swing! Aluminuim/Steel! 29600! ! 3300! 10!Paz! 43,00! 34,50! 8,80! 6,30! 2,80! 296000! Swing! Aluminuim/Steel! 27400! 10900! ! !Twizzle! 57,50! 49,00! 11,70! 10,80! 3,80! 550000! Swing! Aluminium! 48795! 11018! 4000! 12!La:Cattiva! 37,40! 28,59! 8,20! 3,50! 0,00! 169000! Fixed! Aluminium! 26300! 9000! ! !Whirlwind! 31,45! 45,90! 7,00! 3,30! 0,00! 101000! Fixed! ! ! ! ! !

Hamilton! 35,12! ! 7,94! 5,00! 3,50! 97000! Swing:!Carbon:Composite! 7750! 4000! ! !

Heritage! 33,50! 28,48! 7,95! 6,38! 2,83! 225000! Swing:! Aluminuim/Steel! 23600! ! 3350! 10,5!Mariposa:III! 29,00! 20,10! 6,30! 3,10! 0,00! 70000! Fixed! Aluminium! 4200! 2800! 2400! 10!Gitana! 36,00! 27,36! 7,60! 5,80! 3,14! 175000! Swing:! Aluminuim/Steel! 22400! 7000! 3000! !Fivea! 45,00! 37,00! 9,73! 8,79! 3,94! 358000! Swing! Aluminuim/Steel! 28000! ! ! !Alcanara! 29,10! 25,00! 7,30! 3,85! 0,00! 108000! Fixed! Aluminium! 8900! 2450! ! !Margaret:Ann! 29,10! 25,00! 7,40! 3,90! 0,00! 108000! Fixed! Aluminium! 8600! 3500! 2140! 9!Nostromo! 38,00! 26,10! 7,30! 3,90! 0,00! 117000! Fixed! Aluminium! 11000! 3000! 3400! 9!Inmocean! 41,00! 30,00! 8,50! 4,30! 0,00! 168000! Fixed! Aluminium! 16585! 4600! ! !Aime:Sea! 35,10! 28,10! 7,90! 3,50! 0,00! 136000! Fixed! Aluminium! 20240! 4000! 4800! 12!Ludynosa! 37,50! 30,70! 8,30! 4,00! 0,00! 173000! Fixed! Aluminium! 16099! 5414! 4100! 10,5!Ganesha! 39,00! 31,90! 8,30! 4,00! 0,00! 185000! Fixed! Aluminium! 16150! 5140! 3750! 10!Janice:of: 39,80! 33,50! 8,70! 4,00! 0,00! 214000! Fixed! Aluminium! 15500! 6000! ! !

!


Wyoming!Valquest! 40,80! 35,30! 8,90! 4,20! 0,00! 233000! Fixed! Aluminium! 18000! 6400! 3044! 11!Moonbird! 37,10! 31,50! 8,40! 4,00! 0,00! 164000! Fixed! Aluminium! 15156! 6334! ! !Sovereign! 36,20! 29,40! 8,20! 3,30! 0,00! 130000! Fixed! Aluminium! 18000! ! 4000! 9!Nashira:II! 37,00! 30,50! 8,38! 3,80! 0,00! 140000! Fixed! Aluminium! 18300! 8200! ! !Vaingueur! 37,00! 29,90! 7,60! 5,90! 0,00! 128000! Fixed! Aluminium! 29000! 7500! 2750! 12!Bliss! 36,70! 32,20! 8,40! 4,00! 0,00! 141000! Fixed! Composite! 15000! 4000! 3686! 10!Zefira! 49,70! 44,60! 10,00! 4,90! 0,00! 372000! Fixed! Aluminium! 37380! 10440! 4000! 12!Salperton! 45,00! 40,00! 9,30! 4,80! 0,00! 259000! Fixed! Aluminium! 22140! 7940! 3312! 12!Artemis! 44,00! 39,00! 9,30! 7,00! 4,80! 222000! Swing! Aluminium! 22000! 9200! 4500! 12!P2! 38,00! 34,66! 8,36! 5,50! 3,50! 155000! Swing:! Sealium:AA5383! 7000! 3200! 1700! 10!Lady:B:! 44,20! 40,20! 8,70! 6,00! 4,00! 240000! Swing! Aluminium! 2200! 6500! ! !Kokomo! 58,40! 52,20! 10,90! 4,90! 0,00! 450000! Swing! Aluminium! 50166! 12690! ! !

!!

Formas

Cuaderno 3 Formas Proyecto Nº129


Índice

Formas del casco ................................................................................................................... 3 Vuelta 1: ............................................................................................................................................. 3 Datos del dimensionamiento: ................................................................................................................. 3 Generación de formas: ............................................................................................................................... 3 Características de la geometría generada: ........................................................................................ 3 Curva de áreas: .............................................................................................................................................. 4 Imágenes: ......................................................................................................................................................... 5

Vuelta 2: ............................................................................................................................................. 7 Generación de formas: ............................................................................................................................... 7 Características de la geometría generada: ........................................................................................ 7 Curva de áreas: .............................................................................................................................................. 8 Imágenes: ......................................................................................................................................................... 8

Apéndices .............................................................................................................................. 10 Quilla ............................................................................................................................................... 10 Timón .............................................................................................................................................. 12

Dimensiones del plano vélico ........................................................................................ 13 Vela Mayor ..................................................................................................................................... 13 Génova ............................................................................................................................................ 14 Mesana: ........................................................................................................................................... 14 Spinnaker ....................................................................................................................................... 14

Posicionamiento longitudinal de apéndices: ............................................................ 15



Formas del casco

Vuelta 1:

Datos del dimensionamiento: Del cuaderno de dimensionamiento se determinaron los siguientes valores para los parámetros principales de la carena.

Parámetro Valor Eslora total 42.00 m Eslora en la flotación 34.00 m Manga total 8.70 m Manga en la flotación 6.96m Coeficiente prismático Cp 0.572 Calado del cuerpo prismático 2.40 m Calado máximo 5.50 m Francobordo 3.00 m

Generación de formas: Para la generación de formas se realizado un diseño nuevo. Para definir algo más la geometría deseada se plantearon los siguientes aspectos:

• La forma de las cuadernas en proa debe de ser en “V”. Con esto se obtiene un mejor comportamiento en la mar, menores presiones de slamming en el casco y una menor resistencia.

• La forma de las cuadernas en popa en U • Proa y popa muy lanzadas. Esto se debe fundamentalmente al

aspecto clásico del que se quiere dotar a la embarcación.

Características de la geometría generada:

Valor Unidad Desplazamiento 221,450 kg Volumen Carena 216.048 m3 Calado 2.32 m Eslora total 42.503 m



Eslora en la flotación 33.545 m Manga máxima 8.424 m Manga en la flotación 6.872 m Superficie mojada 209.9 m Área maestra 11.239 m2 Área en la flotación 163.276 m2 Cp 0.573 Cb 0.404 Cm 0.716 Cwp 0.708 LCB 15.606 m LCF 15.188 m LCB 46.523 % LCF 45.276 % KB 1.491 m

Curva de áreas: A continuación se presenta la curva de áreas normalizadas. Se observa que la curva discurre de forma suave sin saltos ni “hombros” , lo que es un buen indicador de la curvatura de la forma del casco. Se aprecian además una entrada y salida del casco suave y muy progresiva.



Imágenes: Casco

Curvatura Gausiana

Curvatura longitudinal



Curvatura transversal



Vuelta 2:

Generación de formas: En la segunda vuelta se han modificado las formas de la primera vuelta de cara a:

• Aumentar el espacio interior • Aumentar el rendimiento de los apéndices • Dotar al buque de una obra viva de líneas más modernas

Para ello se han modificado las formas en la siguiente dirección:

• Costados mucho más verticales en el centro • Fondo del casco con tangente horizontal • Espejo de popa más ancho y bajo • Incorporación de un radio para acabar la proa

Características de la geometría generada:

Valor Unidad Desplazamiento 221,155 kg Volumen Carena 215.761 m3 Calado 1.772 m Eslora total m Eslora en la flotación 35.293 m Manga máxima 8.460 m Manga en la flotación 7.696 m Superficie mojada 227.944 m2 Área maestra 10.955 m2 Área en la flotación 191.37 m2 Cp 0.558 CB 0.448 CM 0.812 CWp 0.705 LCB 15.89 m LCF 15.298 m LCB 45.025 % LCF 43.345 % KB 1.096 m



Curva de áreas:

Esta curva de áreas no presenta las mismas cualidades positivas de suavidad y falta de hombros. Se aprecia la diferencia del cuerpo de salida, que ha aumentado al aumentar la manga del espejo.

Imágenes: Casco



Curvatura Gausiana

La curvatura Gaussiana, que se define como el producto de las curvaturas transversal y longitudinal, es relativamente constante a lo largo de todo el buque. Únicamente en la zona de proa, hay un cambio en la curvatura longitudinal que marca también el cambio que se produce en la curvatura gaussiana. Por lo demás se trata de formas muy suaves sin variaciones bruscas de la curvatura. Curvatura longitudinal

Curvatura transversal



Apéndices

Quilla En la siguiente tabla se resumen las características de la quilla dimensionada en el cuaderno 1. Parte móvil Alat 4.33 m2 Tk 3.8 m Cr 1,57 Ct 0,71 TR 0.45 ARG 3.31 ARE 6.6 Sweep Angle 0 Parte fija Alat 10.72 m2 Tk 1.3 m Cr 11,38 Ct 5,12 TR 0,45 ARG 0,15 ARE 0,30 Sweep Angle 0 En la siguiente ilustración se muestra la geometría de la quilla modelada, tanto en las tres vistas características como en tres dimensiones, con y sin la presencia del casco.



El volumen de la quilla es de 0.4 m3 la parte móvil y 6m3 la parte fija. Suponiendo que se puede aprovechar hasta el 95% del volumen de los apéndices para colocar lastre se han situado 4234 kg de plomo en la quilla móvil y los restantes 70000 kg de plomo (densidad de 11340 kg/m3) en la parte fija.

Timón Alat 3.9 m2 Tk 2.87 m Cr 1,65 Ct 1.11 TR 0.67 ARG 2.07 ARE 4.14



Dimensiones del plano vélico

Vela Mayor

Se han partido de los valores definidos para el gratil y pujamen en el cuaderno de dimensionamiento. Respecto a la vela triangular definida mediante estos valores se ha aumentado el tamaño en la zona superior, ganando área y reduciendo la influencia del palo sobre el rendimiento. La posición longitudinal del palo esta condicionada por la distribución interior y se explica con mayor detalle en el cuaderno de la disposición general.

P 40m E 13,26m MGU 5,27m MGM 8,74m BAS 2,31m HBI 2,59m Área 316m2



Génova Génova ligero:

J [m] I [m] LP [m] Área [m2] 15.13 41.46 15.7 345

El génova, que va desde la proa al tope de palo, se ha diseñado con un solapamiento del 105% Génova pesado:

J [m] I [m] LP [m] Área [m2] 10.2 31.62 12.15 202

Mesana: El palo de la mesana se ha situado justo a popa de la superestructura. La altura de la botavara sobre la cubierta se ha seleccionado de forma que quede altura suficiente para poder andar sin riesgo sobre la cubierta. La forma de la vela es similar a la de la mayor. En la tabla se resumen sus características principales.

Spinnaker

Dado que no se ha tenido acceso a las dimensiones de las velas tipo Spinnaker o similares para rumbos de popa de las embarcaciones de referencia se ha realizado un primer dimensionamiento cuyas proporciones parezcan, en

relación con el buque, adecuadas. Se pondrá especial atención a los resultados del VPP en rumbos de popa de cara a aumentar o disminuir el tamaño de la vela.

PYC 24,8 m EYC 8,22 m MGU 2,97 m MGM 5,95 m BASY 1,88 m HBIY 2,38 m EP 16,85 m Área 124 m2

SL 35 m DSPL 18 m SMW 34 m



Posicionamiento longitudinal de apéndices: Para el posicionamiento longitudinal de los apéndices hay que considerar la distancia entre los centros de presiones de el área vélica (CE) y el centro de presiones de la obra viva. Esta distancia se denomina comúnmente “leed”. Resulta fundamental que el centro vélico quede a proa del centro de la carena, ya que de esta forma se garantiza que en caso de perder el control del buque la tendencia de este sea a aproarse, desventando las velas y frenando. La distancia entre ambos centros de presiones varía entre un 5 y un 9% de la eslora en la flotación para embarcaciones menores y aumenta para veleros de mayor porte. El aparejo en ketch del buque es además una gran ventaja en este aspecto, ya que, al disponer de un aparejo muy fraccionado y con gran variedad de opciones de configuración el capitán puede influir de manera directa en la posición del centro de presiones del área vélica, modificando con ello el leed y equilibrando los momentos transversales, reduciendo con ello la fuerza necesaria en el timón. Con la posición seleccionada, en la que la proa de la quilla se encuentra en la posición longitudinal 22,3m, el leed, con las velas mayor, mesana y ambos génovas izados es de 5.05m, un 14% de la eslora. Sin el génova pesado esta distancia se reduce a 3.89m, un 11% de la eslora. Para la estimación del centro de presiones de la obra viva se han valorado varios métodos. El primero y más sencillo es considerar que se trata del centro geométrico del área en perfil de la obra viva. Otro, más elaborado, es el método presentado por Keuning, también conocido como “Extended Keel Method”. Sin embargo al tener nuestro casco la quilla dividida en dos partes de dimensiones muy diferentes este método no resulta del todo adecuado. Por ello utilizaremos el centro del área de la obra viva como referencia

Disposición General

Cuaderno 4 Disposición General Proyecto Nº129


Índice: Aspectos Generales: .............................................................................................................. 3

Consideraciones de ergonomía: ....................................................................................... 3 Consideraciones estructurales para la disposición general: .................................. 4

Normativa: ............................................................................................................................... 4 Zonas principales: ................................................................................................................. 5

Buques de referencia: .......................................................................................................... 5

División General: ................................................................................................................... 7 Habilitación: ............................................................................................................................ 8 Camarote del armador: ............................................................................................................... 8 Baño del camarote de armador: ............................................................................................. 10 Camarote pasajeros de camas individuales de popa: ..................................................... 11 Baño del camarote pasajeros con camas individuales de popa: ................................. 12 Camarote pasajeros de camas individuales de proa: ...................................................... 12 Baño del camarote pasajeros de camas individuales de proa: .................................... 13 Camarote pasajeros con cama doble de popa: .................................................................. 13 Baño del camarote de pasajeros con cama doble de popa: ........................................... 14 Camarote de pasajeros con cama doble de proa: ............................................................ 14 Baño camarote de pasajeros con cama doble de proa: .................................................. 15 Pasillo de acceso a los camarotes de pasajeros: ............................................................... 15

Salón de cubierta: ............................................................................................................... 16

Puente de mando: ............................................................................................................... 17 Espacios de tripulación: ................................................................................................... 18 Cocina .............................................................................................................................................. 18 Espacio Tripulación: .................................................................................................................. 19 Camarote del Capitán ................................................................................................................. 19 Baño del Capitán .......................................................................................................................... 20 Camarotes de la tripulación .................................................................................................... 20 Baños de la tripulación ............................................................................................................. 22 Cámara de estiba: ........................................................................................................................ 22

Cámara de maquinas: ........................................................................................................ 23

Otras zonas: .......................................................................................................................... 23 Cámara del servo del timón: .................................................................................................... 23 Garaje de popa: ............................................................................................................................ 23

Consideraciones especiales: ........................................................................................... 24 Ventanas: ....................................................................................................................................... 24 Tragaluces: .................................................................................................................................... 24 Cajones y armarios: .................................................................................................................... 24 Revestimientos de suelos, techos y paredes: ..................................................................... 24 Ventilación de la cámara de máquinas: ............................................................................... 25

Cubierta: ................................................................................................................................ 25 Posición de los palos: ................................................................................................................. 25 Ubicación de winches: ............................................................................................................... 26

Tanques: ................................................................................................................................ 26



Aspectos Generales: La disposición general es uno de los principales temas en un yate de las características del que estamos proyectando. Es de suma importancia lograr una disposición que sea a la vez que funcional del agrado personal del armador. No hay que olvidar de que se trata de un barco para uso privado que tiene que resultar atractivo visualmente.

Consideraciones de ergonomía: Es muy importante que la disposición general se adapte siempre a unos tamaños mínimos relacionados con el tamaño y constitución del cuerpo humano. Esto es especialmente importante en pequeños espacios como los que hay a bordo de un yate. De la ref. [1] se han obtenido los siguientes valores. Units: mm Tall man Average man Small woman Headroom 1880 1740 1455 Shoulder height-‐ for restricted or shaped doorways

1435 1400 1200

Hand height 840 740 655 Reach forward-‐engine controls from helmsman’s seat

925 845 600

Eye height standing-‐ window level 1745 1630 1340 Shoulder width-‐ narrow or shaped doorways

505 465 375

Side reach – instrument controls beside chart table

925 885 765

Headroom above seats-‐ settees under side deck

960 900 740

Eye height above seat-‐ deckhause saloon window

845 730 620

Shoulder above seat. Back rests behind seats

640 580 480

Elbow above seat-‐ arm rest above seat 270 220 145 Seat above sole level-‐ Seat height 470 420 365 Thigh length-‐ seat width 520 480 420 Back to knee-‐ helmsman’s seat space above toe space

660 590 520

Back to outsteteched foot-‐ cockpit well width

1185 1060 890

Asimismo se han seguido las recomendaciones de la misma referencia en cuanto a tamaños mínimos para literas, sillas, escritorios y otros aspectos similares.



Consideraciones estructurales para la disposición general: El reglamento del GL nos exige 4 mamparos estancos. El de colisión, ubicado entre 0.035L y 0.05L+3 m desde la perpendicular de proa, uno en cada extremo de la cámara de máquinas y uno a proa de la mecha del timón.

Normativa: El reglamento del MCA sugiere que en los espacios dedicados a la tripulación se siga, siempre que sea posible, el reglamento C133 de la ILO. Este reglamento establece, entre otras cosas, que:

1. El área mínima de camarotes por tripulante es de 2.35m2. 2. EL número máximo de tripulantes por camarote es de cuatro. 3. El área mínima de camarotes para oficiales es de 6.25m2. 4. El área de espacios comunes mínima es de 1m2 por tripulante. 5. En los espacios comunes habrá asientos para el número máximo de

tripulantes. 6. Habrá un cuarto de baño por cada seis tripulantes. 7. Se dispondrá de máquinas para lavar, secar y planchar. 8. La altura mínima de los camarotes es de 198cm. 9. Los camarotes estarán suficientemente iluminados.

El MCA establece también requisitos mínimos en cuanto a vías de escape.

1. Escaleras y pasillos deberán ser dispuestos de tal manera que puedan ser usados como vías de escape efectivas.

2. Los espacios de acomodación deben disponer de dos vías de escape. 3. La cámara de máquinas, salvo que por su tamaño sea inviable,

también dispondrá de dos vías de escape. 4. Todas las puertas y escotillas en las vías de escape deben poderse

abrir desde cualquiera de los lados. En la dirección de escape deben poder abrirse sin necesidad de una llave.

El MCA establece también requisitos mínimos en otros aspectos como ventilación, materiales de la cocina etc., que se irán citando en cada caso concreto.



Zonas principales: Por lo general en este tipo de yates se pueden identificar una serie de zonas globales bien diferenciadas entre ellas y que están presentes en todos estos buques. Estas zonas son:

1. Cámara de máquinas: En la cámara de máquinas se encuentran el motor principal así como los generadores eléctricos. Se ubican también aquí los grupos hidráulicos encargados de accionar los equipos del buque (winches, quilla pivotante, grúas) También es el sitio de estiba de repuestos y herramientas.

2. Zona de camarotes: En esta zona se ubican los camarotes para los pasajeros del buque así como el del armador. Son espacios lujosos con camarotes para cada dos personas. Cada camarote dispone además de un baño individual.

3. Zona de tripulación: En esta zona se encuentran los camarotes de la tripulación, además del camarote del capitán de la embarcación. Se incluye además un pequeño salón de estar/comedor y la cocina del buque. Suelen ubicarse en la zona de proa del buque dado que esta ofrece el menor espacio aprovechable debido a la relativa estrechez, además de estar sujeta a mayores aceleraciones durante la navegación.

4. Salón/Comedor/Cubierta de día: En este espacio se desarrolla el día a día a bordo del buque. Dispone de una mesa para comer y zonas con sillones y sofás para descansar. Se encuentra siempre en la zona superior del buque para aprovechar al máximo las vistas, luz exterior y el acceso directo al mar, el centro de atención durante una estancia a bordo de un yate.

Además de estas zonas se pueden identificar otras más pequeñas como pueden ser un garaje para la embarcación auxiliar o el puente de mando.

Buques de referencia: Para la distribución general del espacio se ha recurrido también al estudio de los buques de referencia. Partiendo de los planos de la disposición de dichos buques disponibles a través de sus páginas web se han medido de una forma aproximada pero suficientemente precisa las diferentes áreas dedicadas a cada una de las primeras tres zonas principales descritas en el punto anterior. La cuarta zona, al ser común y ocupar siempre una gran extensión del casco se ha obviado en este análisis.



Como se puede observar en el gráfico la distribución del área entre las tres zonas es bastante parecida en los tres buques, con un 33% para la tripulación, un 17% para la cámara de máquinas y sobre un 50% para los camarotes de pasajeros. En el siguiente gráfico se representan los valores absolutos de estas áreas para los buques Enterprise y Paz, cuyas dimensiones principales son muy parecidas a las del velero proyectado.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Enterprise Paz Principesa Vaivia

Proyecto

Áreas por Zona

Tripulación

Acomodación

Cámara máquinas

0

20

40

60

80

100

120

Enterprise Paz Proyecto

Área [m

2]

Áreas

Machinery m2

Accomodation m2

Crew Quarters m2



Teniendo en cuenta estos valores de referencia se ha realizado una disposición general del buque proyectado, que también se encuentra reflejada en las gráficas superiores. Comparando los valores de la disposición realizada, se observa en la primera de las gráficas que la dedicación porcentual de espacios a la acomodación es mayor en los otros buques. Esto se debe a que se han reservado espacios considerables para el almacenaje de la embarcación auxiliar, así como otros almacenes y similares. Sin embargo, debido a los niveles de confort requeridos no se ha reducido el valor absoluto de espacio dedicado a los camarotes de propietario e invitados, dado que la opinión que estos se formen del buque en gran medida dependerá de la impresión y comodidad de los camarotes. En el gráfico de áreas totales se observa la misma tendencia, algo menos de espacio en habilitación de pasajeros y armador y destaca además el aparentemente escaso espacio dedicado a la habilitación de la marinería. Sin embargo esto no debe resultar sorprendente, dado que al tratarse de un barco altamente automatizado, concebido para la navegación con una tripulación mínima, el espacio necesario para esta se reduce, sin perjuicio de cumplir los mínimos establecidos por la ILO.

División General: La división realizada del espacio interior de nuestro velero se puede observar en la siguiente figura:

La primera cubierta se encuentra a una altura de 139 centímetros sobre la línea de base. Debajo de esta cubierta se encuentra el mecanismo de la quilla pivotante, los tanques de agua y combustible, conducciones de los diferentes servicios así como algunos equipos. Sobre esta primera cubierta, en popa, se encuentra la cámara de máquinas, con un área total de 40m2. La disposición de la cámara de máquinas se detallará en el correspondiente cuaderno. A proa de la cámara de máquinas se encuentran los camarotes de los pasajeros y propietario. A proa del camarote del armador comienza la zona dedicada a la tripulación, que consta de cocina, sala común, camarote del capitán, y, elevados 76cm respecto de la citada cubierta, se ubican los camarotes para tripulación.



Sobre la cubierta de habilitación se extiende un gran salón común, desde el que se accede al interior del barco y a los diferentes espacios de tripulación, pasaje o puente de mando. La zona posterior del salón se ve ocupada por el puente de mando, que se encuentra levantado aproximadamente un metro sobre el plano del salón. Desde el puente de mando se puede además acceder a la bañera de gobierno, situada aproximadamente otro metro por encima, así como a la cámara de máquinas. El espacio que queda debajo de la bañera de gobierno se ha aprovechado para ubicar dos aseos con espacio para almacenar ropa de agua. El espacio que queda debajo del puente de mando, de únicamente un metro de altura, se aprovecha como armarios a los que se accede desde los pasillos que dan acceso al salón. De esta manera se ha procurado realizar una distribución de máxima funcionalidad, reduciendo los caminos necesarios durante la operación del buque y separando claramente las zonas de trabajo y ocio. En los siguientes puntos se va a ir detallando la disposición general según las diferentes zonas.

Habilitación: En la especificación del proyecto se define que el número de pasajeros que llevará el buque será de 10. Por tanto la habilitación hay que diseñarla para poder alojar a 10 personas. Repartiendo a los pasajeros en camarotes dobles resultan necesarios cinco camarotes, uno de los cuales será el del armador, con mucho más espacio y confort que los demás. Por otro lado, se ha decidido realizar dos camarotes dobles con camas individuales y dos con camas de matrimonio. Con esta distribución se alcanza una mayor versatilidad, permitiendo alojar cómodamente familias con hijos, grupos de amigos etc. sin necesidad de compartir camas. Cada camarote dispone de su cuarto de baño privado, con ducha o bañera. Los cuartos de baño de las habitaciones con camas individuales son notablemente más pequeños que los de los camarotes con camas dobles.

Camarote del armador:

El camarote del armador se encuentra situado en la primera cubierta y es el que se encuentra más a proa de la zona de camarotes de pasaje. La ubicación de este camarote se ha elegido para reducir al mínimo las vibraciones y ruidos, que serían mayores de encontrarse a popa de la habilitación, inmediatamente a proa de la cámara de máquinas. Como desventaja de la posición elegida se puede señalar la mayor distancia al eje



de giro longitudinal, por lo que las aceleraciones serán mayores que si se encontrase más a popa. Sin embargo, teniendo en cuenta el perfil operativo del buque, donde predominan los tiempos en fondeo o puerto, se trata de una desventaja menor. El acceso al camarote se encuentra en el pasillo común al resto de camarotes de pasajeros, al que se accede mediante unas escaleras desde la cubierta de salón. El área total del camarote es de 21.6 m2, a lo que se suma un baño de 6.52m2. La puerta del camarote se abre hacia dentro y tiene un ancho de 700mm. Para evitar perder espacio del propio camarote se ha incorporado a este un tramo del pasillo de aproximadamente 700mm, para así permitir que la puerta se abra sin condicionar la distribución en el camarote. En el centro, apoyada contra el mamparo de proa, se ubica la cama de matrimonio, con dos colchones de 1 x 2 metros. En el soporte o estructura de la cama se realizarán unas rejillas que permitan una ventilación pasiva del colchón por debajo de este. En caso de no realizarse es muy frecuente que debido a la alta humedad ambiente se formen con el tiempo hongos en la zona inferior, creando malos olores y haciendo necesaria la sustitución del colchón. El espacio que queda debajo de la cama se aprovechará en forma de cajones. A ambos lados de la cama se ubicarán mesillas de noche. En el costado de babor se encuentra un escritorio orientado hacia el costado, así como un escritorio/tocador. A lo largo del resto del costado se ubica un mueble de pequeña altura con cajones y puertas para almacenar cosas. En la banda de estribor, en la zona de popa del camarote se ubica un gran armario empotrado, con una extensión de más de tres metros. Este armario, además de ofrecer amplio espacio para ropa se utilizará también para ubicar la salida del sistema de ventilación/climatización, de forma que este quede discretamente integrado en la habitación. Esta solución permite llevar las conducciones del sistema de climatización por debajo de la cubierta de habilitación, ubicando las salidas en la parta alta de los armarios. De esta forma se evita tener que llevar las conducciones entre el techo del camarote y la cubierta del salón, pudiendo reducirse este último espacio notablemente. El sistema de ventilación integrado en el armario se instalará en todos los camarotes. A estribor de la puerta del baño, en la pared de popa se instalará un televisor de gran formato.



Baño del camarote de armador: El baño del camarote del armador se ubica en la banda de babor y tiene un total de 6.25 m2, siendo el baño más grande del barco. En él se encuentran tanto un plato de ducha de 100x80cm, como una bañera de hidromasaje cuyas dimensiones son 150x100cm. Además el inodoro esta situdado del resto del baño mediante un mamparo. El acceso a este espacio se realiza mediante una puerta corredera de lamas que se abre hacia babor. Según se accede al baño el lavabo queda a la derecha, teniendo una anchura suficiente para un uso cómodo. Encima del lavabo se situará un espejo.



Camarote pasajeros de camas individuales de popa:

A este camarote, con un área de 8.7 m2, ubicado en la banda de babor, se accede desde el pasillo central, encontrándose la puerta nada más bajar a la derecha. En él se han colocado dos camas individuales contra el mamparo de popa. La primera de las camas, de 90x190cm, se ubica a aproximadamente a 50cm de la pared interior del camarote, en la que se ha incorporado un armario empotrado. La segunda cama se encuentra apoyada en el costado de babor, por lo que su ancho varía, con un mínimo de 90cm en el cabecero. Entre ambas camas se colocará un mueble bajo con funciones de mesilla de noche. El espacio debajo de cada cama se aprovechará en forma de cajones. A estribor de la puerta del baño se montará un televisor.



Baño del camarote pasajeros con camas individuales de popa:

A este baño que tiene un área de 3,41m2 se accede desde el camarote anteriormente descrito. Tal y como se observa en el plano, en el baño se ha montado un plato de ducha de 80x90cm. El tamaño del plato viene condicionado por el poco espacio disponible para este baño, dado que debido a la curvatura del costado el espacio en el plano del suelo se reduce. Pese a ello el espacio es suficiente para instalar tanto un inodoro como un lavabo de dimensiones usuales con su espejo.

Camarote pasajeros de camas individuales de proa: Este camarote, con un área de 10,55m2 se encuentra ubicado a proa del otro anteriormente descrito y su área es . El acceso se realiza por el pasillo central. En el camarote las dos camas individuales cuyas medidas son de 90x190cm se encuentran apoyadas en el mamparo de proa, estando la puerta de entrada al camarote ubicada en la parte más a popa del camarote. El armario en este camarote no se encuentra empotrado, sino apoyado en el mamparo de popa. La cama de babor se encuentra, al igual que en el otro camarote, apoyada en el costado correspondiente. Entre ambas camas hay un mueble bajo que también hace la función de mesilla de noche. El espacio de debajo de las camas se aprovechará en forma de cajones, sin olvidar las rejillas para la ventilación pasiva del colchón. A estribor de la puerta del baño se montará un televisor.



Baño del camarote pasajeros de camas individuales de proa: Este baño es muy similar al del otro camarote de camas individuales de popa, con la diferencia de que al no encontrarse en el costado dispone de algo más de espacio en el suelo. En concreto, este baño tiene un área de 3.71m2. La puerta se ubica en el lado de babor y abre hacia dentro, dejando al abrir el inodoro oculto por la puerta. De esta forma se consigue evitar que en caso de entrar estando ocupado se establezca contacto visual. Esto mismo se ha conseguido en todos los baños salvo en el del otro camarote de camas individuales. El plato de ducha tiene unas dimensiones de 100x100cm. Sobre el lavabo se situará un espejo.

Camarote pasajeros con cama doble de popa:

Al camarote, cuya área es de 9.7m2, de pasajeros con cama de matrimonio de popa se accede directamente desde el pasillo central, nada más bajar las escaleras a la izquierda. La puerta tiene un ancho de 70cm. La cama del camarote tiene un largo de 190cm, con un ancho de 160cm, de manera que entran dos personas adultas de forma cómoda. A cada lado de la cama se ubica una mesilla de noche. El espacio que se encuentra debajo de la cama se aprovechará con cajones. La cama dispondrá además de rejillas para una ventilación pasiva del colchón. El armario se encuentra en el lado de babor del camarote, y tiene un fondo de 40cm, incorporando la salida del sistema de ventilación. La puerta que da acceso al baño se encuentra en la pared de proa del camarote. A babor de la puerta del baño se monta en la pared un televisor de 40”, y a estribor se sitúa una banqueta.



Baño del camarote de pasajeros con cama doble de popa:

El baño del camarote de cama doble de popa tiene un área total de 4.65m2. En el baño se ha instalado una amplia bañera de medidas 170x90cm, que se encuentra situada contra la pared del pasillo. Detrás de la puerta, que abre hacia dentro con el mismo objetivo que en el baño del camarote de camas individuales de proa, se sitúa el inodoro y, en el frontal del baño se encuentran dos lavabos, sobre los que se sitúa un gran espejo.

Camarote de pasajeros con cama doble de proa:

Este camarote es muy similar al anterior. Con un área ligeramente mayor, de 10m2 , el camarote tiene una cama de idéntico tamaño ubicada contra la pared de proa del camarote. El armario en esta habitación no es empotrado, sino que se encuentra en la esquina a popa con el costado de estribor y tiene unas dimensiones de 40cm de fondo y 140cm de largo. A cada lado de la cama se dispone de una mesilla de noche. El espacio que se forma debajo de la camas se aprovechará en forma de cajones. La cama dispondrá de rejillas para la ventilación pasiva del colchón. La televisión de 40” se ubica en la pared de popa, en el lado del pasillo.



Baño camarote de pasajeros con cama doble de proa:

En este baño se ha optado por mantener una sensación de amplitud aprovechando el hueco que crea la forma del pasillo para instalar un amplio plato de ducha con columna de hidromasaje, y prescindir de la bañera. Además de esto se montarán dos lavabos y un inodoro. Sobre los lavabos se situará un amplio espejo. A la izquierda del plato de ducha se instalará un pequeño mueble estantería.

Pasillo de acceso a los camarotes de pasajeros:

El pasillo de acceso a los camarotes tiene 80cm de ancho y da servicio a todos los camarotes de invitados. Según se bajan las escaleras, de frente, se ha instalado un armario en el que se podrán almacenar diferentes utensilios y objetos necesarios para el menaje del buque. El espacio que se forma debajo de la escalera también se ha cerrado, creando un cuarto para guardar otros utensilios de limpieza o herramientas necesarias para el mantenimiento del buque.



Salón de cubierta: En el salón de cubierta se dispone de 78m2 aprovechables. En este diseño se ha optado por no dividir el salón en compartimentos menores, primando los espacios desahogados y la sensación de amplitud. Son además muy importantes las ventanas laterales que permiten una visión de todo lo que ocurre a los lados y por delante del buque desde el salón. Dentro del salón se ha previsto tres espacios diferenciados: Por un lado una zona de sofás para el descanso y reuniones sociales. Por otro lado una gran mesa en la que puedan comer hasta 12 personas, y por último una zona concebida como audiovisual, con un gran televisor/pantalla de proyección y sillones/butacas. A los lados de la escalera de bajada hacia las zonas de tripulación se ha montado un mueble en forma de “U” que cubre un frigorífico pequeño en el lado de babor e incorpora en el lado de estribor la salida de un pequeño montacargas a la cocina para facilitar el transporte de platos, copas y otros objetos, agilizando el servicio doméstico. En la zona de proa se ha incorporado un cómodo banco para disfrutar de las excelentes vistas que ofrece este lugar.



Puente de mando:

El puente de mando se encuentra elevado un metro respecto de la cubierta del salón. Desde el se accede tanto a la bañera de mando como a la cámara de máquinas. El propio puente se encuentra dividido en dos zonas: a estribor el puesto de mando propiamente dicho, con un asiento amortiguado y cómodo. Alrededor de este se disponen todas las pantallas de los diferentes equipos electrónicos de ayuda a la navegación y monitorización de la cámara de máquinas. A babor se ha montado un gran escritorio que permita

tener extendidas completamente cartas náuticas, así como derroteros, manuales etc. A popa del escritorio se han montado estanterías y armarios para almacenar material relacionado con la operación del buque (Libros manuales etc.) A popa del puesto de mando se incorpora el cuadro eléctrico del buque.



Espacios de tripulación:

Cocina

La cocina a bordo es un espacio fundamental. Por ello, se ha buscado, dentro de las posibilidades de espacio, crear un lugar de trabajo a la altura de las expectativas, con buenas superficies de trabajo, armarios y todos los electrodomésticos necesarios para facilitar la vida a bordo. La cocina se ubica a proa del camarote del armador, a la misma altura. El acceso se realiza desde la zona común de la tripulación, conectada directamente con el salón por medio de una escalera. A lo largo de todo el costado de estribor se ha colocado una gran encimera corrida, en la que se situarán fregadero y fuegos de cocina. Al fondo, contra el mamparo transversal, se ha ubicado otra encimera corrida hasta el plano de crujía. Debajo de esta encimera se ubicarán horno, lavavajillas y lavadora/secadora, ya que la encimera de estribor no tiene el suficiente fondo a nivel del suelo (60cm) para colocar un electrodoméstico. Por otro lado los aparatos que se instales deben de ser de un tamaño superior al doméstico habitual, permitiendo cocinar sin problemas para hasta 15 personas. Se incluyen en la zona de babor un gran congelador y se aprovecha el espacio que queda bajo la escalera de acceso al salón para instalar una cámara frigorífica a la que se accede desde la cocina. A popa de este acceso se encuentra el pequeño montacargas para trasladar el mensaje desde y hasta la zona de comedor. Todos los electrodomésticos instalados serán de la firma “Miele Marine”. El sistema de extracción de gases de la cocina será independiente del sistema de ventilación del resto del buque. El espacio de la cocina es de 10.5m2.



Espacio Tripulación:

A proa de la cocina y del camarote del capitán se sitúa el comedor de la tripulación, que a la vez es sala de estar. Se trata de un pequeño espacio que se compone de una mesa con alas abatibles de tamaño suficiente para que coman cómodamente cinco personas, un banco en forma de “U” así como estanterías para colocar libros y un televisor, situado en el lado opuesto al banco. Este espacio sirve también de nudo de distribución de la zona de proa. Desde el salón principal se accede a este espacio, al que van a dar a su vez las entradas de la cocina, el camarote del capitán, los camarotes de la tripulación y la pequeña cámara de estiba.

Esta zona común tiene un área total de 6.6m2.

Camarote del Capitán

El camarote del capitán se encuentra situado a proa del camarote del armador, con el acceso desde la zona común de la tripulación. Es un camarote individual. La cama se encuentra apoyada contra el costado de babor, con un ancho mínimo en los pies de aproximadamente 80 cm, y un ancho máximo en el cabecero de 115cm. Al igual que en el resto de los camarotes, el espacio que queda debajo de la cama se aprovechará para ubicar cajones, disponiendo la cama de las pertinentes rejillas para la ventilación del colchón. A lo largo del costado habrá, en la zona de la cama un espacio para estiba. En la habitación se coloca también una mesa, con medidas aproximadas de 90cm x 80cm y una sillón de escritorio. En la pared, enfrente o al lado de la mesa, se colocarán pantallas repetidoras con la información más importante del buque, así como una estantería. A los pies de la cama se ubica el armario, que con un fondo de 50cm ofrece espacio de estiba suficiente. La puerta del camarote del capitán tiene un ancho de 60cm. En la pared que se encuentra a babor de esta puerta se colocará una TV. El área del camarote de capitán asciende a 6m2.



Baño del Capitán

El baño del capitán se encuentra a popa del camarote. Dispone de un plato de ducha grande, un lavabo e inodoro. La puerta se abre hacia el interior del baño y tiene un ancho de 60cm. En el costado se incorporarán, aprovechando la curvatura de la zona, espacios para almacenaje. Encima del lavabo se montará un espejo. El área del baño del capitán asciende a 4.4 m2.

Camarotes de la tripulación

En el buque hay dos camarotes para tripulación. Ambos tienen espacio para dos tripulantes. Esto permite al propietario una mayor flexibilidad según el tipo de actividades o travesías que pretenda hacer, incorporando marineros o asistentas adicionales según lo requiera. Los dos camarotes, junto con sus baños, se encuentran en la zona de proa del buque, y son simétricos respecto al eje de crujía. El acceso se realiza desde la zona común mediante unas pequeñas escaleras que permiten salvar el desnivel de 76cm que hay entre las dos zonas. Para reducir el ancho de estas escaleras y no quitar espacio a la zona común se han ubicado las puertas en chaflán. Las puertas, de 60cm de ancho, se abren hacia el interior de las habitaciones. Dentro de cada habitación se encuentran dos literas, apoyadas contra el costado. A lo



largo del costado habrá para ambas literas un espacio de estiba, que hará también las funciones de mesilla de noche. Las literas irán provistas de un sistema que permita utilizarlas en el caso de que el barco navegue escorado. El tamaño de los colchones es de 50cm en los pies y 90 en el cabecero. La longitud de la cama es de 190cm. Aprovechando la mayor altura disponible en esta zona de proa se ha elegido una separación vertical entre ambas camas de 90cm, de tal forma que, conforme a las dimensiones de ergonomía de la tabla 1, una persona grande pueda encontrarse sentada sobre la cama sin chocar con la cabeza con la de encima. Bajo la litera inferior se situarán cajones para estiba, sin olvidar la ventilación para el colchón. Además de las literas en estos camarotes se han montado dos armarios, uno pegado a la separación central y otro más a proa, en el costado. Justo por delante del armario del costado central se ha incorporado una pequeña banqueta. El tamaño de cada camarote es de 5.5m2, cumpliendo por tanto con la normativa de la ILO sobre espacios mínimos para tripulación.



Baños de la tripulación

Los baños de la tripulación son el espacio habitable más a proa del barco. Por ello, debido al gran estrechamiento que se produce en esta zona, estos baños tienen una clara disposición “longitudinal”. Cada baño dispone de un inodoro que queda detrás de la puerta al abrirse esta. La puerta tiene 60cm de ancho. Delante del inodoro se ubica el lavabo, apoyado en el costado. Encima del lavabo se montará un espejo. A proa se sitúa la ducha la cual, debido a sus reducidas dimensiones, se realizará en fibra de vidrio con acabado blanco, creando una cabina que se cerrará mediante puertas plegables hacia el centro. En el costado del baño se incorporarán, aprovechando la curvatura de la zona, espacios para almacenaje de toallas, neceseres y otros objetos característicos del baño.

Cámara de estiba:

En la zona de tripulación, a babor del espacio común, se ha ubicado una pequeña zona de estiba de usos variados. Se ha utilizado además para ubicar una escala de emergencia, de forma que se cumpla la exigencia de dos vías de escape para las zonas de habilitación.



Cámara de maquinas:

La cámara de máquinas se ubica a popa de la zona de habilitación de pasaje. Con un área total de 40m2, tiene el acceso desde el puente de mando. A mitad de la escalera de acceso se sitúa una puerta estanca.

El diseño de la cámara de máquinas se detallará en el cuaderno correspondiente.

Otras zonas:

Cámara del servo del timón: La cámara del servo del timón se encuentra debajo del garaje y tiene un acceso a través de una escotilla en el suelo de este. En esta cámara se ubica únicamente el servo del timón.

Garaje de popa: En la zona de popa se ha dispuesto un garaje para la embarcación auxiliar. Debido a la escasa manga del espejo y su elevada altura sobre la superficie del agua se ha montado un sistema de izado y botadura vertical mediante pescantes de tipo plegable. Durante la operación de botadura o izado a bordo de le embarcación auxiliar se tendrá que apartar la botavara de la mesana. Además se ha diseñado el espejo de popa de forma que en los fondeos se pueda convertir en plataforma de baño a través de un sistema abatible.



Consideraciones especiales:

Ventanas: Todas las ventanas practicadas en el casco por debajo de la cubierta serán de tipo fijo sin posibilidad de apertura. Su posición deberá encontrarse siempre a un mínimo de 500mm sobre el plano de la flotación. Adicionalmente se procurará siempre que la altura del canto bajo sea de aproximadamente 1500mm sobre el suelo, de forma que la ventana quede a la altura de los ojos de una persona de altura media. El cristal será de seguridad, endurecido y templado (ESG).

Tragaluces: Todos los tragaluces se ubicarán todo lo cerca del plano de crujía que sea posible. En caso de usarse como vías de escape deberán de estar claramente identificados como tales y deberá ser posible su apertura desde el interior. Para todos los tragaluces se llevará una tapa rígida a bordo para poder sellar el agujero en caso de rotura.

Cajones y armarios: Todos los cajones, puertas y demás piezas móviles dispondrán de métodos para fijarlos y evitar su apertura durante la navegación. También el restante mobiliario se podrá fijar convenientemente para evitar su desplazamiento durante la navegación.

Revestimientos de suelos, techos y paredes: El suelo será en tablero marino con cara de teca de Birmania fileteada en claro en los camarotes y baños. Las paredes estarán revestidas en el mismo tono de madera, aligeradas con partes tapizadas en textil. En el salón se mantendrá el estilo fileteado, cambiando la teca por cerezo. Se prescindirá de moquetas en todo el buque por su dificultad de limpieza y rápido envejecimiento. En los pasillos de entrada al salón desde el exterior el suelo se cubrirá con una madera apta para exteriores que resulte antideslizante y soporte el agua, ya que es una zona de tránsito del exterior al interior. Todos los mamparos que separen camarotes y baños incluirán 8cm de lana mineral de densidad 100kg/m3, con lo que se consigue un aislamiento de clase A-‐60 frente a incendios y un buen aislamiento acústico y de vibraciones.



El aislamiento del mamparo de cámara de máquinas será dimensionado por separado para garantizar un excelente nivel de ruido y vibraciones en los camarotes adyacentes. El techo se revestirá con una cobertura de materiales compuestos decorada con listones de madera a intervalos regulares. Los maderos, además de la función decorativa cubrirán las fijaciones y juntas que permiten el acceso al falso techo.

Ventilación de la cámara de máquinas: La ventilación de la cámara de máquinas se garantiza mediante las conducciones dimensionadas de forma que tengan capacidad para renovar totalmente el aire 30 veces por hora. Para ello se dimensionarán los ventiladores adecuados.

Cubierta:

Posición de los palos: La posición de los palos es un punto de suma importancia que debe

considerarse desde varios puntos de vista. Por un lado, en la disposición general, la posición de los palos condiciona el reparto de espacios en cubierta. Por otro lado, los palos tienen un fuerte impacto sobre la estructura del buque. Y por último destacar el efecto que tiene la posición de los palos en el aspecto aero e hidrodinámico, influyendo tanto en la posición del centro vélico como en la posición longitudinal de la quilla, ya que la distancia entre el centro de presiones hidrodinámico y el centro de presiones aerodinámico determinarán el carácter más o menos ardiente del buque.

Al igual que en los demás apartados hemos realizado un estudio de los buques Enterprise, Paz y Principessa Vaivia, determinando la ubicación longitudinal de ambos palos en relación tanto a la eslora total como a la eslora de la flotación. De los datos obtenidos, se observa que el intervalo de

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Enterprise Vaivia Paz Mizzen Main

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Enterprise Vaivia Paz Mizzen Main

Ilustración 1: Posición longitudinal de los mástiles en porcentaje de la eslora total

Ilustración 2: Posición longitudinal de los mástiles en función de la eslora en la flotación



variación es bastante pequeño, por lo que usaremos valores que se encuentren en estas posiciones en un primer paso. Más adelante, en el cálculo de velocidades mediante el VPP podremos comparar diferentes combinaciones, retrasando o adelantando los palos, para realizar un ajuste fino desde el punto de vista del rendimiento a vela. Teniendo en cuenta estas consideraciones, situaremos el palo de mesana en la posición longitudinal de x=6.26m, y el palo mayor en la posición x=23.5m. Estas posiciones, dentro de los rangos arriba explicados, han sido elegidas de forma que quedan sobre mamparos estructurales. La posición del palo mayor se adelantó respecto a la que se había estimado inicialmente, 21,86m, dado que, en aquella posición la altura de la botavara quedaba condicionada por la altura desde el fondo de la bañera de mando al canto inferior de la botavara. Adelantando la posición se ha conseguido que la botavara termine antes de comenzar la bañera, con lo que se ha podido bajar más de un metro y medio la altura de aquella, ganando con ello un mejor rendimiento de las velas y reduciendo la altura del centro de gravedad. Por otro lado los palos no son pasantes, terminando en cubierta. La cubierta se encuentra revestida en su totalidad de teca, con los portillos, tragaluces y demás aperturas enrasados.

Ubicación de winches:

Los winches necesarios para la operación de las velas se encuentran en los laterales del casco, a la altura del plano del salón principal. Cada winche dispone de una pequeña escotilla en cubierta para poder acceder fácilmente y realizar tareas de mantenimiento.

Tanques: Los tanques de agua y combustible se han situado lo más céntricos posible para reducir su efecto al irse vaciando a lo largo de la navegación. Lógicamente se han dispuesto simétricamente respecto a crujía. Se han instalado cuatro tanques de agua, de 2500 litros de capacidad cada uno. Cada tanque, además de con el circuito de aguase encuentra conectado con el resto de tanques de forma que se pueda, si se requiere, realizar un vaciado simultáneo de todos o en un determinado orden de algunos tanques.

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Cálculos(de(arquitectura(Naval!!

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Cuaderno!5! ! Proyecto!Nº129!!


Cálculos!de!Arquitectura!Naval!

Índice!Índice!.........................................................................................................................................!2!Introducción:!..........................................................................................................................!3!Hidrostáticas!...........................................................................................................................!4!Carenas!inclinadas!................................................................................................................!6!Cálculo!del!francobordo!......................................................................................................!7!Regla!28:!Francobordo!tabular!.................................................................................................!7!Regla!29:!Corrección!para!buques!menores!de!100m!.......................................................!7!Regla!30:!Corrección!por!coeficiente!de!bloque!..................................................................!8!Regla!31:!Corrección!por!puntal!...............................................................................................!8!Regla!38:!Corrección!por!arrufo!................................................................................................!8!Regla!39:!Francobordo!mínimo!en!proa:!...............................................................................!9!Resultados:!....................................................................................................................................!10!

Cálculo!del!arqueo!..............................................................................................................!11!Arque!Bruto:!.................................................................................................................................!11!Arqueo!Neto:!.................................................................................................................................!11!

Anexo!I!...................................................................................................................................!13!Anexo!II:!Curvas!de!forma!...............................................................................................!15!Anexo!III:!Carenas!Inclinadas!.........................................................................................!17!!! !




Introducción:!!!El! objetivo! de! este! cuaderno! es! realizar,! tal! y! como! su! nombre! indica,! los!principales!cálculos!de!arquitectura!naval.!!!En!una!primera!parte!se!realizará!el!cálculo!de!las!curvas!hidrostáticas!del!buque.!A!continuación!se!realizarán!las!curvas!de!carenas!inclinadas.!!!Por! último! se! realizarán! los! cálculos! del! arqueo! y! francobordo! mediante! la!aplicación!de!los!correspondientes!convenios.!!!El!software!utilizado!ha!sido!principalmente!Maxsurf!e!Hidromax.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !




Hidrostáticas!!Las!hidrostáticas!se!han!calculado!partiendo!de!la!línea!base,!tangente!con!el!casco!desnudo!en!el!punto!más!bajo.!Desde!esta!línea!base!se!han!realizado!los!cálculos!para!40!calados!diferentes,!hasta!un!calado!de!4!metros!sobre! la! línea!base.! !Los!cálculos!realizados!son!con!los!apéndices!incluidos!y!la!quilla!extendida.!!!!

!!Remarcar!que!el!valor!del! calado!que!se!observa!en!el!gráfico!es!únicamente!del!casco!desnudo,!al!que!hay!que!sumar!los!5,1!m!de!calado!de!los!apéndices.!!!Los!datos!correspondientes!a!las!hidrostáticas!se!presentan!en!el!Anexo!I.!!!!!!!!




!Coeficientes!de!formas:!!

!Las!curvas! representadas!en! la!gráfica!dan!el!valor!de! los!diferentes! coeficientes!geométricos!de!la!carena,!como!son!el!Cp,!CB,!CW!y!el!coeficiente!de!la!maestra!en!función!del!calado.!!!Al! igual!que!en! la! gráfica!anterior,! el! calado!viene! referido!a! la! línea!de!base!del!casco!sin!apéndices.!!!Los!datos!de!las!curvas!de!forma!se!presentan!en!forma!tabular!en!el!Anexo!II.!! !




Carenas!inclinadas!!

!!!Las!curvas!de!carenas!inclinadas!permiten!obtener!el!brazo!adrizante!GZ!para!diferentes!situaciones!de!carga!en!las!que!varíe!el!desplazamiento.!!!!

GZ = KN − KG ⋅sin θ( ) !!!Los!datos!correspondientes!a!las!curvas!KN!se!encuentran!representados!en!forma!tabular!en!el!Anexo!III.! !




!

Cálculo!del!francobordo!!!Para!el!cálculo!del!francobordo!se!recurre!al!Convenio!Internacional!de!Líneas!de!Carga,!concretamente!al!anexo!1.!!!Puntal:!4.41m!!!Puntal(para(francobordo:!4.47m!!Eslora!de!francobordo:!Es!el!96%!de!la!eslora!en!una!flotación!al!85%!del!puntal!o!la!eslora!entre!perpendiculares!en!esa!flotación,!cualquiera!que!sea!mayor.!En!el!caso!de!nuestro!buque!la!eslora!en!la!flotación!al!85%!del!puntal!en!la!cuaderna!maestra!es!41,21m,!por!lo!que!la!eslora!en!la!flotación!definitiva!es!39.56m.!!Dado!que!el!velero!no!transporta!carga!líquida!a!granel!se!considera!un!buque!del!tipo!“B”!a!efectos!del!reglamento.!!!

Regla!28:!Francobordo!tabular!!Entrando!en!la!tabla!con!la!eslora!de!francobordo!calculada!se!obtiene!un!francobordo!tabular!de!330.04mm!!

Regla!29:!Corrección!para!buques!menores!de!100m!!!El!francobordo!de!los!buques!menores!de!100!metros!se!aumenta!conforme!a!la!siguiente!expresión,!donde!L!es!la!eslora!de!francobordo!y!E!la!longitud!de!las!superestructuras.!!!

FC = 7.5 ⋅ 100 − L( ) ⋅ 0.35 − EL

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ mm !!

!A!efectos!del!reglamento!sólo!se!considera!superestrucutura!si!el!receso!desde!el!costado!es!menor!del!4%!de!la!manga!a!cada!lado.!Dado!que!los!pasillos!laterales!en!cubierta!son!mayores!que!este!valor!no!se!considera!superestructura,!por!lo!que!E=0.!!!

FC = 7.5 ⋅ 100 − 39.56( ) ⋅ 0.35 − 039.26

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ mm = 158.65mm !

!




!

Regla!30:!Corrección!por!coeficiente!de!bloque!!!Dado!que!el!coeficiente!de!bloque!de!nuestro!buque!es!menor!que!0.68!no!hay!que!realizar!ninguna!corrección!en!este!apartado.!!!

Regla!31:!Corrección!por!puntal!!Dado!que!el!puntal,!4.47!m,!es!mayor!que!la!eslora!de!francobordo!entre!15,!2,63m,!se!realiza!una!corrección!mediante!la!siguiente!fórmula:!!!!!

Fc2 = D − L15

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅

L0.48

mm = 151.03mm !!

!!!

Regla!38:!Corrección!por!arrufo!!Para!realizar!la!corrección!por!arrufo!hay!que!medir!la!altura!de!la!borda!desde!una!línea!paralela!a!la!línea!de!base!que!coincida!con!l!aborda!en!la!cuaderna!maestra.!!!Los!valores!medidos!se!comparan!con!unos!estándar!que!se!calculan!a!través!de!las!ecuaciones!indicadas!en!el!regalento!!

! Abscisa!! Ordenada![mm]! Factor!

Mitad!a!popa!

Perpendicular!Popa!25 ⋅ L

3+10⎛

⎝⎜⎞⎠⎟ !

1!

1/6!a!proa!de!la!PPopa!11.1⋅ L

3+10⎛

⎝⎜⎞⎠⎟ !

3!

1/3!a!proa!de!la!PPopa!2.8 ⋅ L

3+10⎛

⎝⎜⎞⎠⎟ !

3!

Cuaderna!Maestra! 0! 1!

Mitad!a!proa!

Cuaderna!Maestra! 0! 1!1/3!a!popa!de!la!Perp.!Proa!!

5.6 ⋅ L3

+10⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ !

3!

1/6!a!popa!de!la!Perp.!Proa!!22.2 ⋅ L

3+10⎛

⎝⎜⎞⎠⎟ !

3!

Perpendicular!de!Proa!50 ⋅ L

3+10⎛

⎝⎜⎞⎠⎟ !

1!




!!Valores!estándar!y!medidos:!!!

! Abscisa!! Medido![mm]! Calculado![mm]! Factor!

Mitad!a!popa!

Perpendicular!Popa! 136! 579! 1!1/6!a!proa!de!la!PPopa! 13! 257! 3!1/3!a!proa!de!la!PPopa! i55! 64! 3!Cuaderna!Maestra! 0! 0! 1!

Mitad!a!proa!

Cuaderna!Maestra! 0! 0! 1!1/3!a!popa!de!la!Perp.!Proa!!

196! 129! 3!

1/6!a!popa!de!la!Perp.!Proa!!

520! 514! 3!

Perpendicular!de!Proa! 922! 1159! 1!!Finalmente!hay!que!multiplicar!los!valores!teóricos!y!medidos!por!los!factores!correspondientes!y!restar!de!los!medidos!los!teóricos.!!Este!valor!se!dividirá!entre!8,!y!por!último!se!realizará!la!media!de!la!zona!de!proa!y!popa.!!Realizando!estas!operaciones!se!obtiene!finalmente!un!valor!de!i97mm.!Esto!quiere!decir!que!el!arrufo!es!97mm!menor!que!el!esperado.!!!La!corrección!final!hay!que!multiplicarla!por!0.75!y!se!añadirá!al!francobordo!tabular.!!!

FC = 0.75 ⋅97 = 73mm !!!

Regla!39:!Francobordo!mínimo!en!proa:!!!Para!buques!menores!de!250!metros!de!eslora!el!francobordo!mínimo!en!la!proa!se!calculará!mediante!la!siguiente!ecuación,!!!

Fbow = 56 ⋅L ⋅ 1− L500

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟⋅ 1.36

CB + 0.68( )⎛

⎝⎜⎞

⎠⎟mm !,!!

!donde!el!coeficiente!de!bloque!no!se!tomará!menor!de!0.68.!!!Sustituyendo:!!!

Fbow = 56 ⋅39.56 ⋅ 1− 39.56500

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟⋅ 1.36

0.68 + 0.68( )⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

mm = 2390mm !

!!!




!

Resultados:!!

Francobordo!Tabular! 330!mm!Corrección!para!buques!menores!de!100m! 158!mm!Corrección!por!puntal! 151!mm!Corrección!por!arrufo! !!77!mm!Francobordo!total! 716!mm!

!Dado!que!el!francobordo!en!la!flotación!a!plena!carga!es!de!2457mm!se!cumple!sin!problemas!el!francobordo!mínimo!exigido.!!!Por!otro!lado!el!francobordo!en!proa!es!de!3457!mm,!cumpliendo!también!el!mínimo!exigido!de!2390!mm.!

!! !




Cálculo!del!arqueo!!Para!el!cálculo!del!Arqueo!se!recurre!al!convenio!Internacional!sobre!el!Arqueo!de!Buques!de!1969.!!

Arque!Bruto:!!El!arque!bruto!se!calcula!según!la!siguiente!expresión:!!!

GT = K1 ⋅V ,!!!

donde!V!es!el!total!de!los!volúmenes!cerrados!del!buque!y!el!factor!K1!se!calcula!según!la!siguiente!ecuación:!!!

K1 = 0.2 + 0.02 ⋅ log10 V( ) !!!

El!volumen!total!de!los!espacios!cerrados!del!buque!asciende!a!684.82m3!

!!K1 = 0.2 + 0.02 ⋅ log10 684.82( ) = 0.256GT = K1 ⋅V = 175.8

!

!

Arqueo!Neto:!!El!arque!neto!se!calcula!mediante!la!siguiente!expresión:!!!

NT = K2VC ⋅4d3D

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

2

+ K3 N1 + N2

10⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ !!

!donde!N1!y!N2!son!pasajeros!en!camarotes!que!no!tengan!más!de!ocho!literas!y!pasajeros!restantes,!respectivamente.!!D!es!el!puntal!de!trazado!y!“d”,!el!calado!de!trazado.!Vc!es!el!volumen!total!de!los!espacios!destinado!a!los!pasajeros.!!!El!convenio!indica!que!con!N1+N2!menor!que!13,!se!tomarán!ambos!valores!igual!a!0.!!!El!total!de!volúmenes!dedicados!al!pasaje!son!la!habilitación!y!la!zona!del!salón,!ascendiendo!a!491m3!

!

El!calado!de!trazado!es!1.772m,!y!el!puntal!de!trazado!4.41.!!!!




!!Sustituyendo!en!la!ecuación:!!!

NT = 0.2 + 0.02 ⋅ log10 491( )( ) ⋅491⋅⋅ 4 ⋅1.7723⋅4.41

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

2

= 35.77 !

!Dado!que!el!reglamento!establece!que!el!arque!neto!total!no!podrá!ser!menor!que!el!30%!del!arqueo!bruto,!el!arque!neto!final!resulta:!!!

NT = 0.3⋅GT = 52.74 !!!

!!

!


Anexo&I&&!Hidrostáticas:!!Calado! Desplazamiento! Área1

Mojada!Área1

flotación! LCB! LCF! KB! KMt! KMl! TPcm! MTc!0,00! 11,92! 36,76! 15,49! 17,97! 17,44! G0,61! G0,25! 9,71! 0,16! 0,03!0,14! 15,20! 60,18! 35,74! 17,74! 16,62! G0,46! 1,82! 22,41! 0,37! 0,09!0,28! 22,10! 85,90! 60,65! 17,39! 16,59! G0,25! 3,86! 46,74! 0,62! 0,28!0,41! 32,14! 107,35! 80,89! 17,12! 16,49! G0,06! 4,68! 60,04! 0,83! 0,53!0,55! 44,82! 126,22! 98,10! 16,93! 16,37! 0,09! 4,90! 65,79! 1,01! 0,81!0,69! 59,78! 143,43! 113,16! 16,77! 16,24! 0,22! 4,87! 67,72! 1,16! 1,11!0,83! 76,75! 159,51! 126,66! 16,64! 16,11! 0,34! 4,76! 67,91! 1,30! 1,43!0,97! 95,53! 174,78! 138,78! 16,52! 15,98! 0,45! 4,62! 67,08! 1,42! 1,76!1,10! 115,94! 189,52! 149,86! 16,42! 15,85! 0,55! 4,47! 65,86! 1,54! 2,10!1,24! 137,85! 203,36! 159,88! 16,32! 15,72! 0,65! 4,34! 64,26! 1,64! 2,43!1,38! 161,12! 217,38! 169,21! 16,22! 15,60! 0,75! 4,22! 62,72! 1,73! 2,77!1,52! 185,64! 231,09! 177,57! 16,13! 15,49! 0,84! 4,11! 60,90! 1,82! 3,10!1,66! 211,29! 244,26! 185,17! 16,05! 15,39! 0,93! 4,02! 59,01! 1,90! 3,41!1,79! 237,99! 257,36! 192,46! 15,97! 15,28! 1,02! 3,94! 57,49! 1,97! 3,74!1,93! 265,68! 270,15! 199,07! 15,89! 15,17! 1,11! 3,88! 55,84! 2,04! 4,05!2,07! 294,27! 282,87! 205,25! 15,81! 15,06! 1,19! 3,82! 54,32! 2,10! 4,36!2,21! 323,70! 295,48! 210,95! 15,74! 14,95! 1,28! 3,77! 52,84! 2,16! 4,66!2,34! 353,90! 308,00! 216,21! 15,67! 14,86! 1,37! 3,73! 51,41! 2,22! 4,95!2,48! 384,82! 320,52! 221,13! 15,60! 14,77! 1,45! 3,70! 50,08! 2,27! 5,24!2,62! 416,41! 332,90! 225,60! 15,53! 14,70! 1,53! 3,68! 48,73! 2,31! 5,51!2,76! 448,58! 344,87! 229,42! 15,47! 14,67! 1,62! 3,66! 47,20! 2,35! 5,74!2,90! 481,28! 356,95! 233,10! 15,42! 14,63! 1,70! 3,65! 45,85! 2,39! 5,97!

!


3,03! 514,46! 368,58! 236,10! 15,37! 14,63! 1,78! 3,65! 44,30! 2,42! 6,16!3,17! 548,06! 380,48! 239,20! 15,32! 14,62! 1,86! 3,66! 43,03! 2,45! 6,36!3,31! 582,08! 392,47! 242,24! 15,28! 14,61! 1,94! 3,67! 41,90! 2,48! 6,57!3,45! 616,49! 404,00! 244,66! 15,24! 14,64! 2,02! 3,68! 40,57! 2,51! 6,73!3,59! 651,27! 415,96! 247,42! 15,21! 14,64! 2,10! 3,70! 39,58! 2,54! 6,93!3,72! 686,44! 428,00! 250,18! 15,18! 14,64! 2,18! 3,73! 38,69! 2,56! 7,13!3,86! 721,96! 439,62! 252,41! 15,16! 14,68! 2,26! 3,76! 37,63! 2,59! 7,28!4,00! 757,83! 451,83! 255,19! 15,13! 14,68! 2,34! 3,79! 36,92! 2,62! 7,49!!!!! !

!


Anexo&II:&Curvas&de&forma&!Calado! Cp! CB! CM! Cwp!0! 0,222969! 0,047907! 0,268986! 0,322837!0,137931! 0,247597! 0,033086! 0,169154! 0,414222!0,275862! 0,274265! 0,033979! 0,145255! 0,510048!0,413793! 0,313178! 0,039996! 0,146452! 0,564652!0,551724! 0,351782! 0,047739! 0,154023! 0,60088!0,689655! 0,386539! 0,056211! 0,164082! 0,627009!0,827586! 0,416021! 0,064995! 0,460555! 0,64716!0,965517! 0,438234! 0,07388! 0,477146! 0,662778!1,103448! 0,457325! 0,082735! 0,493224! 0,67546!1,241379! 0,473655! 0,091487! 0,506266! 0,685248!1,37931! 0,487544! 0,100081! 0,521131! 0,693591!1,517241! 0,499466! 0,108484! 0,535206! 0,699468!1,655172! 0,509704! 0,116683! 0,548594! 0,703734!1,793103! 0,515887! 0,124074! 0,558996! 0,704695!1,931034! 0,521253! 0,131298! 0,571311! 0,704867!2,068966! 0,526212! 0,138439! 0,582988! 0,705477!2,206897! 0,530511! 0,145391! 0,594188! 0,705637!2,344828! 0,534063! 0,152146! 0,602651! 0,705388!2,482759! 0,536955! 0,158667! 0,612939! 0,704804!2,62069! 0,542257! 0,165855! 0,622781! 0,707313!2,758621! 0,548698! 0,173388! 0,632143! 0,710574!2,896552! 0,554655! 0,180755! 0,638919! 0,713897!3,034483! 0,560076! 0,187936! 0,647481! 0,715522!

!


3,172414! 0,56504! 0,194914! 0,655521! 0,717767!3,310345! 0,569612! 0,201692! 0,663225! 0,720052!3,448276! 0,573814! 0,208233! 0,67038! 0,720605!3,586207! 0,577688! 0,214594! 0,675282! 0,722427!3,724138! 0,581215! 0,220733! 0,681769! 0,724265!3,862069! 0,58444! 0,226655! 0,687824! 0,724598!4! 0,587423! 0,232374! 0,693482! 0,726565!!!!!! !

!


Anexo&III:&Carenas&Inclinadas&!Desplazamiento! KN!

0º! 10º! 20º! 30º! 40º! 50º! 60º! 70º! 80º! 90º! 100º! 110º! 120º!190! 0! 0,707! 1,362! 1,925! 2,386! 2,712! 2,923! 3,018! 2,953! 2,741! 2,443! 2,075! 1,653!192,9! 0! 0,705! 1,360! 1,924! 2,387! 2,711! 2,919! 3,014! 2,951! 2,74! 2,443! 2,076! 1,655!195,7! 0! 0,703! 1,358! 1,924! 2,389! 2,711! 2,916! 3,009! 2,949! 2,739! 2,443! 2,076! 1,657!198,6! 0! 0,702! 1,356! 1,923! 2,39! 2,710! 2,912! 3,005! 2,947! 2,737! 2,442! 2,077! 1,659!201,4! 0! 0,700! 1,354! 1,923! 2,391! 2,709! 2,909! 3,000! 2,945! 2,736! 2,442! 2,078! 1,662!204,3! 0! 0,699! 1,352! 1,922! 2,392! 2,709! 2,906! 2,996! 2,943! 2,735! 2,442! 2,079! 1,664!207,1! 0! 0,697! 1,350! 1,922! 2,393! 2,708! 2,902! 2,992! 2,941! 2,734! 2,441! 2,080! 1,666!210! 0! 0,696! 1,348! 1,921! 2,394! 2,707! 2,899! 2,987! 2,938! 2,733! 2,441! 2,081! 1,668!212,9! 0! 0,694! 1,346! 1,921! 2,394! 2,706! 2,896! 2,983! 2,936! 2,732! 2,441! 2,082! 1,671!215,7! 0! 0,693! 1,345! 1,920! 2,395! 2,705! 2,893! 2,979! 2,934! 2,731! 2,441! 2,082! 1,673!218,6! 0! 0,691! 1,343! 1,919! 2,395! 2,704! 2,89! 2,975! 2,931! 2,729! 2,441! 2,083! 1,675!221,4! 0! 0,69! 1,341! 1,919! 2,396! 2,704! 2,887! 2,971! 2,929! 2,728! 2,441! 2,084! 1,677!224,3! 0! 0,689! 1,339! 1,918! 2,396! 2,703! 2,884! 2,967! 2,926! 2,728! 2,441! 2,085! 1,680!227,1! 0! 0,687! 1,338! 1,918! 2,396! 2,702! 2,881! 2,963! 2,924! 2,727! 2,441! 2,086! 1,682!230! 0! 0,686! 1,336! 1,917! 2,396! 2,701! 2,878! 2,959! 2,921! 2,726! 2,441! 2,087! 1,684!!!!

!!!!

Cálculo'de'potencia!!

!!!!!!!!!!!!!

Cuaderno!6! Cálculo!de!potencia! Proyecto!Nº129!! !

Eduardo!Íscar!Rüland! ! ! 2!

!!Introducción:,..........................................................................................................................,3!Resistencia,por,fricción:,..............................................................................................................,3!Resistencia,viscosa:,.......................................................................................................................,3!Resistencia,residual,del,casco:,..................................................................................................,3!Resistencia,añadida,debida,a,la,escora:,.................................................................................,4!Resistencia,de,apéndices:,............................................................................................................,4!Resistencia,aerodinámica:,..........................................................................................................,5!

Cálculo,.......................................................................................................................................,6!Propulsión,a,motor:,......................................................................................................................,6!Resistencia!del!casco:!.................................................................................................................................!6!Resistencia!de!quilla:!..................................................................................................................................!8!Resistencia!de!timón:!..................................................................................................................................!8!Resistencia!aerodinámica:!........................................................................................................................!9!Resistencia!añadida!en!olas:!....................................................................................................................!9!Resistencia!total:!...........................................................................................................................................!9!Cálculo!de!la!potencia:!.............................................................................................................................!10!

Diseño,del,propulsor:,................................................................................................................,10!Cálculo,de,timón:,.........................................................................................................................,16!Fuerza!del!timón!........................................................................................................................................!16!Par!timón:!.....................................................................................................................................................!17!

Propulsión,a,vela:,.......................................................................................................................,18!Introducción!del!VPP:!..............................................................................................................................!18!SPAN:!..............................................................................................................................................................!19!Datos!de!entrada!........................................................................................................................................!19!Resultados!....................................................................................................................................................!21!Posibles!mejoras:!.......................................................................................................................................!21!

Trabajos,citados,.................................................................................................................,27!Anexo,1,..................................................................................................................................,28!!! !



Introducción:!!Para! la! predicción! de! potencia! es! necesario! hacer! primero! una! estimación! de! la!resistencia! al! avance! del! velero.! Esta! es,! en! esencia,! similar! a! la! de! un! buque!convencional,!pero!tiene!algunas!particularidades!que!pasaremos!a!describir:!!

Resistencia!por!fricción:!!La! resistencia! por! fricción! en! un! velero! se! calcula! de! forma! análoga! a! un! buque!convencional!mediante! la! línea!de!fricción!de! la!ITTCX57.! !En!este!punto,! la!única!diferencia!estriba!en!el!número!de!Reynolds,!que!en!vez!de!calcularse!con!el!100%!de!la!eslora!en!la!flotación!se!calcula!con!el!70%!(ref. [1])!!!

Re = 0.7 ⋅v ⋅Lwl

υ

Cf = 0.075log(Re)− 2( )2

Rf = 0.5 ⋅ ρ ⋅S ⋅v2 ⋅Cf

!![2]!

!

Resistencia!viscosa:!!Aunque! la! resistencia!viscosa!se!podría!calcular!a! través!del! factor!de! forma!y! la!resistencia! de! fricción! no! es! usual! recurrir! a! ella! debido! a! la! dificultad! para!determinar!el!factor!de!forma!y!la!falta!de!ecuaciones!empíricas!para!yates.!Por!ello!no!es!frecuente!encontrar!este!valor!en!la!literatura.!!!

Resistencia!residual!del!casco:!!Engloba! los!efectos!de! la! formación!de!olas!y! la! resistencia!de!presión!de!origen!viscoso.!Su!estimación!se!realiza!muy!frecuentemente!mediante!las!regresiones!de!la!serie!de!Delft.!La!última!revisión!de!estas!formulas!se!encuentra!en!el!artículo!de!la!ref![2],!en!la!que!se!presenta!la!siguiente!formulación:!!

Rrh∇c ⋅ ρ ⋅g

= a0 + a1 ⋅LCBfpp

Lwl+ a2 ⋅Cp + a3 ⋅

∇c23

Aw+ a4 ⋅

BwlLwl

+ a5 ⋅LCBfpp

LCFfpp

+ a6 ⋅BwlTc

+ a7 ⋅Cm⎛

⎝⎜⎞

⎠⎟⋅ ∇c

13

Lwl !!

!Los!coeficientes!a0!hasta!a7!se!determinaron!mediante!el!método!de!los!mínimos!cuadrados!y!se!detallan!a!continuación.!!

Fn! a0! a1! a2! a3! a4! a5! a6! a7!0.15! X0.00005! 0.0023! X0.0086! X0.0015! 0.0061! 0.0010! 0.0001! 0.0052!0.20! X0.0003! 0.0059! X0.0064! 0.0070! 0.0014! 0.0013! 0.0005! X0.0020!0.25! X0.0002! X0.0156! 0.0031! X0.0021! X0.0070! 0.0148! 0.0010! X0.0043!0.30! X0.0009! 0.0016! 0.0337! X0.0285! X0.0367! 0.0218! 0.0015! X0.0172!0.35! X0.0026! X0.0567! 0.0446! X0.1091! X0.0707! 0.0914! 0.0021! X0.0078!



0.40! X0.0064! X0.4034! X0.1250! 0.0273! X0.1341! 0.3578! 0.0045! 0.1115!0.45! X0.0218! X0.5261! X0.2945! 0.2485! X0.2428! 0.6293! 0.0081! 0.2086!0.50! X0.0388! X0.5986! X0.3038! 0.6033! X0.0430! 0.8332! 0.0106! 0.1336!0.55! X0.0347! X0.4764! X0.2361! 0.8726! 0.4219! 0.8990! 0.0096! X0.2272!0.60! X0.0361! 0.0037! X0.2960! 0.9661! 0.6123! 0.7534! 0.0100! X0.3352!0.65! 0.0008! 0.3728! X0.3667! 1.3957! 1.0343! 0.3230! 0.0072! X0.4632!0.70! 0.0108! X0.1238! X0.2026! 1.1282! 1.1836! 0.4973! 0.0038! X0.4477!0.75! 0.1023! 0.7726! 0.5040! 1.7867! 2.1934! X1.5479! X

0.0115!X0.0977!

!

Resistencia!añadida!debida!a!la!escora:!!!Al!escorar!se!producen!esencialmente!dos!efectos:!por!un!lado,!varía!la!superficie!mojada!del!casco!y,!por!otro,!varía!la!distribución!de!volúmenes!de!la!carena,!que!pasa! a! ser! asimétrica,! por! lo! que! también! se! produce! una! variación! de! la!distribución! de! presiones! sobre! el! casco! y,! por! tanto,! de! la! resistencia! residual.!Existen!a!disposición!del!diseñador!regresiones! también!derivadas!de! la!serie!de!Delft!sobre!la!variación!de!la!resistencia!residual!como!una!función!de!la!escora.![3]!!

Resistencia!de!apéndices:!!!Los! apéndices! de! un! velero,! al! igual! que! cualquier! otro! perfil! hidrodinámico,!producen! una! sustentación! debido! a! la! circulación! que! se! genera! alrededor! del!perfil.!En!estos!perfiles,!al!encontrarse!sumergidos,!normalmente!no!se!producirá!una!resistencia!por!formación!de!olas.!Sin!embargo,!las!alas!hidrodinámicas!tienen!la!propiedad!de!que,!por!efectos!!de!la!viscosidad!del!agua!y!la!envergadura!finita!aparece!una!resistencia!inducida,!proporcional!al!cuadrado!del!coeficiente!de!lift.!!!Esta!resistencia!llega!a!ser!muy!significativa!en!el!caso!de!un!velero!navegando.!Además!de!esta!resistencia,!el!apéndice!tiene!una!resistencia!de!fricción,!calculada!mediante!la!línea!de!fricción!de!la!ITTCX57,!así!como!una!resistencia!de!presión!de!origen!viscoso,!que!se!calcula!mediante!el! factor!de! forma,!calculado!mediante! la!expresión!de!Hoerner.!!!Por!último!hay!que!calcular!la!resistencia!residual!de!los!apéndices.!!Sin!embargo,!y!dado!que!únicamente!calcularemos!“a!mano”!la!resistencia!del!casco!sin!escora!y!a!motor! (sin! deriva)! la! resistencia! residual! es! despreciable! frente! a! las! demás!componentes.!!!!

!

!!



!

Resistencia!aerodinámica:!!La!resistencia!aerodinámica!de!nuestro!!proyecto!se!va!a!calcular!por!el!método!de!Hughes,!obtenido!de!la!referencia![4].!Este!método!se!basa!en!una!serie!de!ensayos!realizados!por!Hughes!con!superestructuras!típicas!de!la!época,!de!los!que!dedujo!una!expresión!general!para!la!resistencia!aerodinámica.!!!!La!ecuación!deducida!tiene!la!siguiente!forma:!! !!

Rvi = K ⋅ρa ⋅Vr

2 ⋅ AL ⋅sin2 θ( ) + AT ⋅cos2 θ( )( )

cos α −θ( ) !!

!Para!dar!utilidad!a!la!expresión!deducida,!Hughes!asignó!el!valor!0.6!a!la!variable!K!de!la!ecuación.! !!!! !



Cálculo!!El! cálculo! de! la! potencia! propulsiva! se! ha! dividido! en! dos! partes! claramente!diferenciadas.!Por!un!lado,!para!el!cálculo!de!la!potencia!de!la!planta!propulsora,!se!calculará! la! resistencia! del! buque! sin! escora,! a! la! velocidad!de! servicio.! Por! otro!lado,!se!hará!un!estudio!de! la!propulsión!principal!del!buque,! las!velas,!mediante!un!programa!de!predicción!de!velocidades!(VPP)!!!

Propulsión!a!motor:!!Se!considera!el!buque!navegando!a!motor,!sin!escora.!!Para!la!propulsión!a!motor!únicamente!se!considerará!la!resistencia!de!fricción!del!casco,!la!residual!del!cuerpo!prismático!(casco!sin!apéndices)!y!la!viscosa!de!quilla!y! timón.! Se! han! realizado! también! cálculos! de! la! resistencia! residual! de! los!apéndices!mediante! las! regresiones!propuestas!por!Keuning.! ! Sin!embargo,!dado!que! la! forma! de! la! quilla! difiere!mucho! de! las! ensayadas,! los! valores! obtenidos!mediante!la!ecuación!propuesta!no!eran!aceptables.!Por!ello,!y!teniendo!en!cuenta!que! se! trata! de! una! porción!muy! pequeña! al! hallarse! la! quilla! sumergida! a! una!distancia! relativamente! grande! de! la! superficie! del! mar,! se! despreciará! esta!componente.!!!Al!tratarse!de!una!predicción!de!potencia!a!motor,!el!ángulo!de!deriva!es!nulo,!por!lo!que! tampoco!se!produce!sustentación!y!no!es!necesario!calcular! la! resistencia!inducida!por!lo!apéndices.!!!Se!analizará!la!resistencia!para!el!intervalo!de!número!de!Froude!de!0.15!a!0.5.!!

Resistencia!del!casco:!!!Velocidad! N!adim.! R.!fricción! Resistencia!residual!! R.!total!v!

[m/s]!v!

[kn]! Fn! Re! Cf! Rf![N]! Rr!/(VolC*ro*g)! Rr![N]! Cr! Rt! Ct!

2,79! 5,43! 0,15! 6,27E+7! 2,23EE03! 2.023! 0,0005! 1007! 1,11EE03! 3029! 3,34EE03!3,72! 7,24! 0,20! 8,36E+7! 2,14EE03! 3.446! 0,0002! 456! 2,83EE04! 3902! 2,42EE03!4,65! 9,05! 0,25! 1,05E+8! 2,07EE03! 5.212! 0,0009! 1861! 7,39EE04! 7073! 2,81EE03!5,58! 10,86! 0,30! 1,25E+8! 2,02EE03! 7.312! 0,0025! 5224! 1,44EE03! 12537! 3,46EE03!6,51! 12,67! 0,35! 1,46E+8! 1,97EE03! 9.738! 0,0058! 12099! 2,45EE03! 21836! 4,42EE03!7,44! 14,48! 0,40! 1,67E+8! 1,94EE03! 12.483! 0,0174! 36575! 5,67EE03! 49058! 7,61EE03!8,37! 16,29! 0,45! 1,88E+8! 1,91EE03! 15.542! 0,0378! 79439! 9,74EE03! 94981! 1,16EE02!9,30! 18,10! 0,50! 2,09E+8! 1,88EE03! 18.911! 0,0564! 118484! 1,18EE02! 137395! 1,36EE02!

!!!!!!!!



!!!

!!!!!!

!!!!

0!

20.000!

40.000!

60.000!

80.000!

100.000!

120.000!

140.000!

160.000!

0,00! 0,10! 0,20! 0,30! 0,40! 0,50! 0,60!

R,[N],

Fn,

R,vs,Fn,

Rf!

Rr!

Rt!

0,00E+00!

2,00EX03!

4,00EX03!

6,00EX03!

8,00EX03!

1,00EX02!

1,20EX02!

1,40EX02!

1,60EX02!

0,00! 0,10! 0,20! 0,30! 0,40! 0,50! 0,60!

CoeOicientes,de,resitencia,

Cf!

Cr!

Ct!



Resistencia!de!quilla:!!!Factor!de!forma:!!!

1+ k = 1+ 2 ⋅ tc

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ + 60 ⋅ t

c⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

4

= 1.496 !!

!Debido!a!que!la!quilla!se!divide!en!dos!partes!diferentes!se!calculará!el!número!de!Reynolds!para!cada!una!de!las!partes!independientemente.!El!factor!de!forma!se!ha!obtenido!de!la!referencia![5]!!

Nº!Reynolds! Resistencia!fricción!y!viscosa!Re1! Re2! Cf1! Cf2! Rf1![N]! Rf2![N]! Rv![N]!

2,09E+07! 2,89E+06! 2,65EE03! 3,77EE03! 1113! 639! 2622!2,79E+07! 3,86E+06! 2,53EE03! 3,57EE03! 1889! 1076! 4435!3,49E+07! 4,82E+06! 2,44EE03! 3,42EE03! 2849! 1612! 6674!4,19E+07! 5,79E+06! 2,37EE03! 3,31EE03! 3988! 2245! 9324!4,88E+07! 6,75E+06! 2,32EE03! 3,22EE03! 5301! 2971! 12375!5,58E+07! 7,71E+06! 2,27EE03! 3,14EE03! 6785! 3789! 15818!6,28E+07! 8,68E+06! 2,23EE03! 3,08EE03! 8436! 4697! 19647!6,98E+07! 9,64E+06! 2,20EE03! 3,02EE03! 10252! 5693! 23853!!

Resistencia!de!timón:!!Factor!de!forma:!!!

1+ k = 1+ 2 ⋅ tc

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ + 60 ⋅ t

c⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

4

= 1.184 !

!Nº!Reynolds! Resistencia!fricción!y!viscosa!

Re! Cf! Rf!!!!!![N]! Rv!!!!![N]!2,77E+06! 3,80EE03! 34! 41!3,69E+06! 3,59EE03! 58! 69!4,62E+06! 3,45EE03! 87! 103!5,54E+06! 3,33EE03! 121! 143!6,47E+06! 3,24EE03! 160! 189!7,39E+06! 3,16EE03! 204! 242!8,31E+06! 3,10EE03! 253! 299!9,24E+06! 3,04EE03! 307! 363!

!!!



!

Resistencia!aerodinámica:!!!!Tomando!la!densidad!del!aire!como!1.19!kg/m3!a!20ºC!de!temperatura,!y!suponiendo!un!coeficiente!aerodinámico!de!0,6,!la!resistencia!de!la!obra!muerta!al!aire,!sin!deriva!y!suponiendo!que!la!velocidad!del!aire!se!debe!únicamente!al!movimiento!del!barco!(viento!en!calma)!!se!obtiene:!!!

Fn! Ra![N]!0,15! 250,34!0,20! 445,06!0,25! 695,40!0,30! 1001,38!0,35! 1362,98!0,40! 1780,22!0,45! 2253,09!0,50! 2781,60!!!

Resistencia!añadida!en!olas:!!!

Fn! Raw![N]!0,15! 1138,36!0,20! 1681,06!0,25! 2769,88!0,30! 4400,73!0,35! 6880,19!0,40! 13023,62!0,45! 22985,42!0,50! 32322,22!!

Resistencia!total:!!!!

Fn! Rt![N]!0,15! 7080,49!0,20! 10531,44!0,25! 17314,70!0,30! 27405,73!0,35! 42644,14!0,40! 79921,95!0,45! 140165,62!0,50! 196714,89!



Cálculo!de!la!potencia:!!!Para! el! cálculo! de! la! potencia! se! ha! de! hacer! una! estimación! del! rendimiento!cuasipropulsivo.! En! una! primera! aproximación! se! puede! tomar! este! valor! como!0,5.! Más! adelante,! una! vez! definido! con! mayor! detalle! el! conjunto! de! la! planta!propulsiva!se!podrá!mejorar!esta!estimación!a!través!de!sus!componentes.!!!El!motor!habrá!de!entregar!la!potencia!necesaria!a!un!85%!MCR.!!!Además!hay!que!tener!en!cuenta!el!rendimiento!de!la!línea!de!ejes!y!la!reductora,!que!se!estiman!respectivamente!en!0.99!y!0.97.!!!Por! último! hay! que! considerar! la! inclinación! de! la! línea! de! ejes.! Se! tratará! de!reducir!al!máximo!esta!inclinación!mediante!la!disposición!de!motor!y!reductora.!En! esta! primera! fase! se! tomarán! 15º! como! valor! para! el! ángulo,! ya! que! es! el!máximo!ángulo!de!inclinación!que!soportan!muchos!motores.!!!Con!ello!queda!que!la!potencia!necesaria!se!calcula!de!la!siguiente!forma:!!!

Pmotor = RT ⋅v0.85 ⋅ηCP ⋅ηM ⋅cos(α )

= RT ⋅v0.85 ⋅0.5 ⋅0.96 ⋅cos(15)

!!

!Fn! Rt!*v!!![kW]! Pmotor![kW]!

0,15! 19,8! 47,22!0,20! 39,2! 93,65!0,25! 80,6! 192,46!0,30! 153,0! 365,55!0,35! 277,7! 663,60!0,40! 594,9! 1421,37!0,45! 1173,8! 2804,37!0,50! 1830,3! 4373,09!

!!Para!la!velocidad!de!servicio!fijada!en!el!cuaderno!de!dimensionamiento,!12!nudos,!se!obtiene!interpolando!en!la!tabla!anterior!una!potencia!de!551,kW.!!!

Diseño!del!propulsor:!!!Se!montará!una!única!hélice!acoplada!a!una!línea!de!ejes!inclinada.!!!Para!el!diseño!del!Propulsor!se!ha!recurrido!al!programa!OPEN!PROP,!desarrollado!por!el!MIT!bajo!una!licencia!de!GNU.!Se!trata!de!un!programa!que!permite!realizar!cálculos! de! propulsión! basándose! en! la! teoría! de! superficies! de! sustentación.! Se!encuentra!escrito!en!código!MATLAB.!!



Como! variables! de! entrada! el! programa! requiere! la! velocidad! del! barco,! el!diámetro!del!núcleo!de!la!hélice,!la!densidad!del!agua!y!el!empuje!que!tiene!que!dar!la!hélice.!Para! calcular! el! empuje! es! necesario! hacer! una! estimación! del! coeficiente! de!succión.!!Dado!que!muchas!de!las!ecuaciones!empíricas!que!estiman!el!coeficiente!de!succión!hacen!referencia!al!coeficiente!de!estela!aprovechamos!la!ocasión!para!estimar!también!este!coeficiente.!!!

Coeficiente)de)estela)efectiva:)!

Krüger :w = 0.75 ⋅CB − 0.24 = 0.096Banaby :w = 0.80 ⋅CB − 0.26 = 0.0984

!

!Se! han! seleccionado! estas! dos! ecuaciones! dado! que! dan! valores! similares! y! son,!según!la!referencia![6]!aptas!para!el!cálculo!de!la!estela!efectiva!de!un!yate.!!Seleccionamos!el!valor!de!w=0.1.!!

Coeficiente)de)succión:))!!

Heckscher : t = 0.5 ⋅CP − 0.12 = 0.159Danckwardt : t = 0.5 ⋅CB − 0.15 = 0.074Schoenherr : t = 0.7 ⋅w = 0.07

!!

!Los! valores! que! se! obtienen! no! presentan! una! dispersión! muy! elevada.! Sin!embargo! todos! estos! valores! han! de! tomarse! con! sumo! cuidado,! ya! que! se! han!calculado!mediante!fórmulas!empíricas!deducidas!para!buques!de!carga.!!!Por!ello!se!!tomará!un!valor!intermedio,!0.1,!como!referencia.!!!Con!estos!valores!definidos!se!puede!calcular!el!rendimiento!del!casco:!!!

ηH = 1− t1−w

= 1 !!

!El!empuje!que!tiene!que!dar!la!hélice!a!la!velocidad!de!servicio!se!calcula!a!través!del!coeficiente!de!succión:!!!

T = R(1− t)

= 38.18kN0.9

= 42.4kN !!

!!!!



El!primer!análisis!que!se!ha!realizado!es!un!estudio!paramétrico!para!determinar!la! hélice! óptima.! Para! ello! se! han! estudiado! combinaciones! de! 3! hasta! 5! palas! y!diámetros!desde!los!50cm!hasta!110cm.!Las!revoluciones!se!varían!desde!las!500!a!las!1400!rpm.!!!!El!diámetro!de!la!hélice!se!ha!supuesto!de!15cm,!aunque!aumentará!si!se!elije!una!hélice!de!paso!controlable!o!con!palas!orientables.!!!

!!!En!la!figura!se!presenta!el!gráfico!de!salida!que!da!OPEN!PROP!como!resultado!de!sus!cálculos.!Aunque!en!la!figura!no!se!aprecia!!con!detalle!por!su!reducido!tamaño,!los!mayores!rendimientos!se!alcanzan!para!los!máximos!diámetros.!Debido! a! ! que! la! hélice! trabajará!muy! cargada,! con! un! diámetro! pequeño! y! una!inmersión!reducida,!se!recurrirá!a!la!hélice!de!5!palas!como!solución!para!reducir!la!inevitable!cavitación.!!!Fijado! esto! se! realizará! un! segundo! estudio! paramétrico,! fijando! el! número! de!palas!y!barriendo!con!una!mayor!resolución!el!campo!de!las!revoluciones.!!Esto!se!repetirá,! reduciendo!cada!vez!más!el! intervalo!hasta!determinar! las!revoluciones!óptimas!de!una!hélice!de!5!palas.!!!!



!!Como!se!observa!en!la!figura,!el!mayor!rendimiento!lo!da!para!unas!revoluciones!de!636rpm.!!!En!estas!condiciones!el!rendimiento!del!propulsor!aislado!es:!!!

η0 = 0.583 !!!Finalizado!el!estudio!paramétrico!OPENPROP!dispone!de!la!opción!de!realizar!un!análisis!de!la!hélice!elegida!en!el!punto!de!funcionamiento!deseado.!!!De!este!análisis!se!desprenden!los!siguientes!resultados:!!!!J! 0.526! vs! 6.14!KT! 0.251! rpm! 636!KQ! 0.036! D! 1.1!m!CT! 2.3009! T! 42400!N!CQ! 0.6586! Q! 6651!Nm!CP! 3.9297! P! 443!kW!η0 ! 0.587! Ae/A0! 0.94!



!

!!!!

!!

!Sobre! esta! geometría! base! habrá! que! realizar! modificaciones! encaminadas! a!reducir!la!presencia!de!cavitación!sobre!las!palas.!La!primera!y!más!evidente!es!la!necesidad!de!dar!un!cierto!grado!de!“skew”!a!las!palas,!permitiendo!de!esta!forma!una! entrada! progresiva! en! la! estela! y! reduciendo! la! amplitud! de! las! vibraciones!generadas.! Además! será! necesario! ampliar! la! relación! de! área! expandida! /área!disco!para!descargar! las! secciones!de! la!pala!y,! aplanando!el!perfil! de!presiones,!reducir!el!riesgo!o!el!tamaño!de!la!zona!afectada!por!la!cavitación.!Hay!que!tener!en!cuenta!además!que!todas!estas!medidas!reducen!el!rendimiento!del! propulsor! aislado,! por! lo! que! se! ha! de! encontrar! un! balance! adecuado! entre!ambos!objetivos.!!!



Un!método!para!estimar!la! incepción!de!cavitación!sobre!la!pala!es! la!fórmula!de!Keller.!

AE

A0

= (1.3+ 0.3⋅Z ) ⋅T(P0 − pv ) ⋅D2 + K

Z=Nº palasT=EmpujeD=Diámetro héliceK=ConstanteP0 =Presión localp

v=Presión de vapor

⎧

⎨

⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪ !

!Tomando!la!inmersión!del!eje!como!1,5!metros!y!la!constante!con!un!valor!de!0.2,!se!obtiene!el!siguiente!valor!mínimo!para!la!relación!de!área!expandidaXárea!disco.!!

AE

A0

= (1.3+ 0.3⋅5) ⋅42400(101325 +10055 ⋅1.5 −1670) ⋅1.12 + 0.2 = 1.06 !

!Como! se! puede! observar! es! mayor! que! la! de! la! hélice! proyectada! mediante!OPENPROP.!Esto!es!un!resultado!lógico,!ya!que!OPENPROP!no!tiene!incorporado!el!cálculo!de!la!cavitación!y!tiene!como!objetivo!alcanzar!un!máximo!rendimiento.!!!!Llegados! a! este! punto! se! puede! recalcular! la! potencia! necesaria! con! una! mejor!estimación!del!rendimiento!cuasipropulsivo!de!la!hélice.!!!

ηD =η0 ⋅ηR ⋅ηH !!!El!único!de!los!rendimientos!del!que!no!se!dispone!de!información!es!del!rotativo!relativo.!Sin!embargo!este!suele!oscilar!entre!valores!de!0.95!!para!buques!de!dos!hélices! y! 1.05! para! buques! de! una! hélice,! ! y! representa! la! diferencia! de! par!absorbido! por! la! hélice! en! el! ensayo! de! aguas! libres! y! funcionando! detrás! de! la!carena.!Suponemos!un!valor!de!1!de!este!rendimiento.!!!!Sustituyendo!los!valores!del!rendimiento!de!propulsor!aislado,!del!casco!y!rotativo!relativo,!obtenemos:!!!

ηD = 0.583⋅1⋅1 = 0.582 !!Este!rendimiento!es!mayor!que!el!estimado!inicialmente.!Sin!embargo,!dado!que!el!rendimiento!caerá!por! las!medidas!de!prevención!de! la! cavitación!se!prefiere!no!corregir! el! valor! de! la! potencia,! evitando! así! una! posible! situación! de! falta! de!potencia.!!!!!!



!

Cálculo!de!timón:!!

Fuerza!del!timón!!La!fuerza!del!timón!se!calcula!mediante!la!siguiente!ecuación:!!!

CR = 132 ⋅A ⋅v2 ⋅κ1 ⋅κ 2 ⋅κ 3 ⋅κ t [N]

A = Área móvil del timón [m2 ]v = velocidad del buque [kn]

κ1 = Λ + 23

κ 2 = Coeficiente en función del tipo de perfil, para NACA-00 = 1.1κ 3 = 1κ 3 = 1

⎧

⎨

⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪

!!

!!

CR = 132 ⋅2.78 ⋅122 ⋅1.85 + 23

⋅1.1⋅1⋅1 = 74595N !!

!Dado! que! el! timón! es! del! tipo! semisuspendido! se! divide! el! área! móvil! en! dos!rectángulos!y!se!calcula!la!fuerza!ejercida!por!cada!uno!de!esos!rectángulos!como!proporción!de!la!fuerza!total.!!!!

!

For parts of a rudder behind a fixed structure such as a rudder horn:

D = 0,25 for ahead condition

= 0,55 for astern condition

For high lift rudders D is to be specially considered. If not known, D = 0,40 may be used for ahead condition

kb = balance factor as follows:

= fA

A

= 0,08 for unbalanced rudders

rmin = 0,1 � c [m] for ahead condition

2.1.3 Effects of the provided type of rudder/profile on choice and operation of the steering gear are to be observed.

2.2 Rudder force and torque for rudder blades with cut-outs (semi-spade rudders)

2.2.1 The total rudder force CR is to be calculated according to 2.1.1. The pressure distribution over the rudder area, upon which determination of rudder torque and rudder blade strength is to be based, is to be derived as follows:

The rudder area may be divided into two rectangular or trapezoidal parts with areas A1 and A2, see Fig. 2.29.

The resulting force of each part may be taken as:

> @

> @

1R1 R

2R2 R

AC C N

A

AC C N

A

2.2.2 The resulting torque of each part may be taken as:

> @

> @

R1 R1 1

R2 R2 2

Q C r Nm

Q C r Nm

�

�

> @1 1 b1r = c ( k ) mD �

> @2 2 b2r = c ( k ) mD �

1fb1

1

Ak =

A

2fb2

2

Ak =

A

A1f, A2f see Fig. 2.29

11

1

Ac =

b

22

2

Ac =

b

b1, b2 = mean heights of partial rudder areas A1 and A2, see Fig. 2.29.

!"#

!$#

!"

!$

%"

& "& $

%$

Fig. 2.29 Rudder areas

2.2.3 The total rudder torque is to be determined according to the following formulae:

> @

> @

R R1 R2

R min R 1,2 min

Q Q Q Nm or

Q C r Nm

�

�

> @1,2min 1 1 2 20,1

r = (c A c A ) mA

for ahead condition

� � �

The greater value is to be taken.

3. Scantlings of the rudder stock

3.1 Rudder stock diameter

3.1.1 The diameter of the rudder stock for transmit-ting the rudder torque is not to be less than:

> @3t R rD 4,2 Q k mm �

QR = see 2.1.2, 2.2.2 and 2.2.3

The related torsional stress is:

2t

r

68N mm

kª ºW ¬ ¼

kr = see 1.4.2

3.1.2 The diameter of the rudder stock determined according to 3.1.1 is decisive for steering gear, stopper and locking device.

Chapter 2 Page 2–66

Section 2 Hull Structures I - Part 3GL 2003

J



CR1 = CR ⋅A1

A= 74595 ⋅ 1.56

2.76= 42162N

CR2 = CR ⋅A2

A= 74595 ⋅ 1.19

2.76= 32162N

!!

!

Par!timón:!! ! !

QR1 = CR1 ⋅r1 = 42162 ⋅0.189 = 7968NmQR2 = CR2 ⋅r2 = 32162 ⋅−0.255 = −4695Nmr1 = c1 α − kb1( ) = 0.945 ⋅ 0.33− 0.13( ) = 0.189m

r2 = c2 α − kb2( ) = 1.214 ⋅ 0.33− 0.45( ) = −0.146m

kb1 =A1 f

A1

= 0.201.56

= 0.13

kb2 =A2 f

A2

= 0.531.19

= 0.45

c1 = A1

b1

= 1.561.65

= 0.945m

c2 = A2

b2

= 1.190.98

= 1.214m

!!

!!El! par! final! será! o! la! suma! de! los! dos! pares! calculados! o! un! valor!mínimo! que!prescribe!el!reglmento.!!!

QR = Q1 + Q2 = 7968 − 4695 = 3273NmQRmin = CR ⋅r1,2min = 74595 ⋅0.105 = 7832Nm

r1,2min = 0,1A

⋅(c1 ⋅A1 + c2 ⋅A2 ) = 0.12.76

⋅ 0.945 ⋅1.56 +1.214 ⋅1.19( ) = 0,105m

!!

!Luego!el!par!mínimo!es!el!impuesto!por!el!reglamento,!7832Nm.!!! !



Propulsión!a!vela:!!!!Para!el! cálculo!de! la!propulsión!a!vela! se!ha! recurrido!al! software! incluido!en! la!suite!Maxsurf,! el! programa! SPAN.! Antes! de! detallar! los! resultados! del! cálculo! se!explicará!brevemente!en!que!consiste!un!VPP,!así!como!sus!usos!y!limitaciones.!!!

Introducción!del!VPP:!!!Un!VPP,!llamado!así!por!sus!siglas!en!inglés!(Velocity!Prediction!Programm)!es!un!software! que! analiza! las! fuerzas! que! actúan! sobre! el! velero! para! predecir!finalmente!su!velocidad!buscando!el!equilibrio!de!fuerzas.!Dentro!de!un!VPP!siempre!se!pueden!diferenciar!dos!claras!partes:!por!un!lado!el!modelo! aerodinámico! de! las! velas,! y! por! otro! el! modelo! hidrodinámico! de! la!carena.!!Cada! uno! de! estos! modelos! dispone! de! aproximaciones,! fórmulas! empíricas,!semiempíricas!o! teóricas!para!obtener! las! fuerzas.!Una!vez!definido!el! casco!y!el!plano! vélico! el! programa! irá! barriendo! una! serie! de! condiciones! de! viento,!definidas! por! su! velocidad! y! ! ángulo! de! incidencia! respecto! a! crujía! y! se! calcula!para! cada! una! de! estas! situaciones! la! configuración! vélica! que!mayor! velocidad!produce.!!Además!se!introducen!dos!parámetros!adicionales,!las!variables!“flat”!y!“reef”,!que!permiten! representar! en! el! modelo! matemático! la! influencia! de! la! tripulación!mediante!el!trimado!de!las!velas.!!!Una! diferencia! importante! entre! los! diferentes! VPP! es! el! número! de! grados! de!libertad!que!tiene!el!buque.!Los!más!sencillos,!únicamente!resuelven!el!equilibrio!de! fuerzas! en! x! (la! velocidad)! ! y! el! ! equilibrio! de!momentos! alrededor! del! eje! x!(ángulo! de! escora),! mientras! que! los! más! avanzados! resuelven! el! equilibrio! en!todos!los!movimientos!y!rotaciones.!Sin!embargo,!conforme!se!incorporan!grados!de!libertad!es!necesario!predecir!con!precisión!un!mayor!número!de!parámetros.!!!Uno!de!los!VPP!de!referencia![7]!es!el!desarrollado!por!la!ORC,!en!el!que!se!basa!el!sistema!IMS!para!la!compensación!de!tiempos!en!regatas!entre!barcos!diferentes.!En!la!página!web!de!la!ORC!se!encuentra!un!documento!público!que!explica!la!gran!mayoría!de!las!ecuaciones!utilizadas!en!el!VPP.!!!En!este!documento!se!basa!el!VPP!utilizado,!de!“Formation!Design!Systems”.!!El!resultado!de!un!VPP!es!normalmente!una!representación!polar!de!la!velocidad!del! buque! frente! a! la! velocidad! y! ángulo! del! viento! real.! Otros! datos! que! son!interesantes!es!el! ángulo!de!escora!para!cada!situación!o!el!VMG!(Velocity!made!good)!que!es!la!velocidad!proyectada!sobre!la!dirección!del!viento.!!!!!!



!

SPAN:!!!

Datos!de!entrada!!

Jarcia)!Para!la!definición!de!la!jarcia!se!definen!por!separado!el!génova!ligero!y!la!mayor!junto!al!palo!mayor!y!por!otro!lado!el!palo!de!mesana.!A!continuación!se!resumen!las!características!de!toda!la!jarcia.!

!!P![m]! 40!E[m]! 13.26!BAS![m]! 2.31!HBI![m]! 2.59!MGM![m]! 8.74!MGU![m]! 5.27!PYC![m]! 24.8!EYC![m]! 8.22!EB![m]! 16.85!



BASY![m]! 1.88!HBIY![m]! 2.38!J![m]! 15.13!LP![m]! 15.70!I![m]! 41.46!SPL![m]! 20!SL![m]! 40!SMW![m]! 35!!!!

Casco)!Las! dimensiones! necesarias! para! realizar! una! estimación! de! la! resistencia! son!obtenidas!por!el!programa!directamente!del!archivo!que!contiene!la!geometría!de!la!carena!con!apéndices.!!!De! todas! formas! los! datos!medidos! se! pueden! obtener! de! la! ventana! de! diálogo!correspondiente!y!se!resumen!a!continuación:!!!!Francobordos,FF! 3.413!m!FA! 2.567!m!Momentos,adrizantes,RM2! 8.5!tonne.m/deg!RM20! 8.1!tonne.m/deg!RM40! 7!!!tonne.m!/deg!Trimado,MBMX! 8.473!m!PIPA! 0!m2!Trimado,de,navegación,AMS1! 12.55!m2!BTR! 3.353!!DHKA! 6.831!m!ECMA!! 0!m!!D! 5.857!m!B! 8.169!m!WS! 255.38!m2!DISP! 223.8!t!2nd,momento,lengths,L! 36.268!m!LSM1! 34.584!m!LSM3! 35.016!m!Peso!tripulación!CW! 1!tonne!!



!!!

Resultados!!En! las! siguientes! páginas! se! han! incluido! las! curvas! polares! más! significativas!obtenidas! del! cálculo! de! velocidades.! En! concreto! se! han! representado! las!velocidades!del!buque,!ángulos!de!escora,! !VMG,!el! coeficiente! flat!y!el!ángulo!de!viento!aparente.!!Sobre!los!hay!que!realizar!los!siguientes!comentarios:!!!!

• El! SPAN! no! permite! la! inclusión! de! una! segunda! vela! de! estay! en! los!cálculos,! por! lo! que! únicamente! se! ha! analizado! el! rendimiento! con! el!génova!ligero.!Sin!embargo!en!la!realidad!es!muy!frecuente!que!se!navegue!con!ambas!velas!desplegadas.!

• Otra!de!las!limitaciones!del!SPAN!es!la!imposibilidad!de!limitar!el!rango!en!el!que!se!pueden!mover!las!variables.!Esto!habría!sido!deseable!en!el!caso!concreto! del! ángulo! de! escora,! ya! que! no! es! frecuente! en! estos! buques!navegar! fuera! de! regatas! o! días! puntuales,! por! temas! de! comodidad,! con!ángulos! de! escora! mayores! de! 20º.! Además! el! canto! de! la! cubierta! se!sumerge!al!llegar!a!los!30º.!Aunque!esto!no!tenga!mayores!consecuencias!en!el!buque,!que!puede!escorar!bastante!más!antes!de!empezar!a!inundarse,!el!efecto! psicológico! sobre! pasajeros! y! tripulantes! hacen! que! sea! razonable!considerar!este!punto!como!el!de!máxima!escora!permisible.!!

• En!las!velocidades!se!observa!un!buen!rendimiento,!superando!la!velocidad!de!régimen!a!motor!de!12!nudos!con!aproximadamente!10!nudos!de!viento,!condiciones!bastante!frecuentes.!!

• La!escora!aumenta!mucho!en!rumbos!a!un!largo!con!el!spi!simétrico,!siendo!probablemente!necesario!arriarlo!con!vientos!a!partir!de! los!16!nudos.!Se!puede!considerar!la!opción!de!incorporar!un!spi!pesado!o!un!gennaker.!!

• EL! VMG! máximo! se! da! con! ángulos! de! ceñida! de! aproximadamente! 45º,!siendo!algo!mayor!en!vientos!flojos!y!algo!menor!en!vientos!fuertes.!!

• No!se!han!rizado!las!velas!en!ninguna!situación!!

Posibles!mejoras:!!!De!cara!a!un!desarrollo!posterior!o!si!se!desease!realizar!un!análisis!con!un!nivel!de!detalle!mayor!se!trabajaría!en!la!siguiente!dirección:!!!

• Analizar! el! rendimiento! del! buque! con! velas! mayores! o/y! vientos! más!fuertes.!!

• Incorporar! un! mayor! número! de! grados! de! libertad! al! equilibrio! para!obtener!el!ángulo!de!deriva,!ángulo!de!timón,!!y!otras!variables.!!

• Definir!diferentes!combinaciones!vélicas!y!realizar!un!diagrama!de!uso!de!las!diferentes!combinaciones!en!función!de!las!condiciones!de!viento.!!



• Comparar!varias!configuraciones!de!palos!diferentes!(posición!longitudinal)!!así!como!tamaño!de!la!sección!del!palo.!!

!!



! !



!

!!!



!!!

!



!

!!



!

Trabajos!citados![1]!Lars!Larsson!and!Rolf!Eliasson,!Principles*of*Yacht*Design,!2nd!ed.!London:!

Adlard!Coles!Nautical,!2000.![2]!J.!A.!Keuning!and!M.!Katgert,!"A!Bare!Hull!Resistance!Prediction!Method!

Derived!from!the!results!of!the!Delft!Systematic!Yacht!Hull!Series!extended!to!Higher!Speeds,".!

[3]!Fabio!Fossati,!AeroXHydrodynamics!and!the!Performance!of!Sailing!Yachts,!2009.!

[4]!Antionio!Baquero,!Resistencia*al*avance*del*buque.!Madrid:!Servicio!de!Publicaciones!ETSIN.!

[5]!S.!F.!Hoerner,!"Fluid!Dynamic!Drag,"!,!Bakersfield.![6]!Anthony!F.!Molland!and!Stephen!R.!Turnock,!Marine!Rudders!and!Control!

Surfaces.![7]!ORC,!ORC!VPP!Documentation!2011,!2011.!!!!!

!! !


Anexo&1&!Wind%speed! TWA!

Spin,%naker! V%AW%!

AW%angle!

Hull%speed! VMG!

Heel%Angle!

Fwd%Force!

Side%force! Reef! Flat!

Form%%Drag!

Ind.%Drag!

Aero%Heel%!

Hydro%heel%!

Hull%Moment! Crew%!

6! 35! down! 10,3! 20,91! 4,35! 3,57! 4,36! 2,47! 17,72! 1! 0,91! 1,9! 0,57! 34,46! 5,31! 36,7! 3,07!6! 39! down! 10,76! 21,96! 4,99! 3,88! 5,21! 3,18! 21,08! 1! 0,98! 2,58! 0,61! 40,99! 6,31! 43,75! 3,55!6! 42! down! 11,06! 22,74! 5,43! 4,04! 5,66! 3,71! 22,82! 1! 1! 3,11! 0,6! 44,36! 6,83! 47,53! 3,67!6! 45! down! 11,32! 23,52! 5,84! 4,13! 5,96! 4,21! 23,93! 1! 1! 3,64! 0,57! 46,53! 7,17! 49,99! 3,7!6! 50! down! 11,65! 24,82! 6,44! 4,14! 6,36! 5,05! 25,36! 1! 1! 4,52! 0,53! 49,3! 7,6! 53,2! 3,7!6! 60! down! 11,96! 27,49! 7,4! 3,7! 6,7! 6,56! 26,6! 1! 1! 6,12! 0,44! 51,72! 7,97! 55,99! 3,69!6! 75! down! 11,61! 32,07! 8,18! 2,12! 6,18! 8,01! 24,63! 1! 1! 7,7! 0,31! 47,89! 7,38! 51,57! 3,7!6! 90! down! 10,46! 37,73! 8,27! 0! 4,78! 8,1! 19,32! 1! 1! 7,92! 0,19! 37,57! 5,79! 40,01! 3,34!6! 100! down! 9,32! 42,63! 7,98! ,1,39! 3,65! 7,37! 14,71! 1! 1! 7,26! 0,12! 28,62! 4,41! 30,55! 2,47!6! 110! down! 7,92! 49,62! 7,33! ,2,51! 2,45! 6,04! 9,74! 1! 1! 5,98! 0,06! 18,96! 2,92! 20,55! 1,33!6! 80! up! 11! 35,69! 7,8! 1,35! 6,96! 7,2! 23,87! 1! 1! 6,88! 0,32! 54,6! 7,15! 58,05! 3,69!6! 90! up! 10,61! 37,79! 8,39! 0! 7,95! 8,52! 26,42! 1! 1! 8,18! 0,34! 61,95! 7,91! 66,18! 3,68!6! 100! up! 9,88! 40,37! 8,67! ,1,5! 8,25! 9,21! 26,87! 1! 1! 8,88! 0,33! 64,22! 8,05! 68,59! 3,68!6! 110! up! 8,84! 43,84! 8,62! ,2,95! 7,35! 9,02! 23,85! 1! 1! 8,76! 0,26! 57,74! 7,14! 61,19! 3,69!6! 120! up! 7,52! 48,86! 8,23! ,4,12! 5,45! 7,99! 17,95! 1! 1! 7,82! 0,16! 43,81! 5,38! 45,56! 3,63!6! 130! up! 5,99! 57,01! 7,49! ,4,81! 3,42! 6,35! 11,23! 1! 1! 6,27! 0,08! 27,6! 3,36! 28,7! 2,26!6! 140! up! 4,45! 71,75! 6,43! ,4,92! 1,8! 4,53! 5,73! 1! 1! 4,5! 0,03! 14,21! 1,72! 15,16! 0,77!6! 150! up! 3,3! 95,15! 5,4! ,4,67! 0,74! 3,07! 2,28! 1! 1! 3,06! 0,01! 5,68! 0,68! 6,22! 0,14!6! 165! up! 2,68! 140,53! 4,28! ,4,14! 0,15! 1,84! 0,47! 1! 1! 1,84! 0! 1,14! 0,14! 1,28! 0,01!6! 175! up! 2,62! 167,35! 4! ,3,98! 0,04! 1,58! 0,14! 1! 1! 1,58! 0! 0,33! 0,04! 0,38! 0!6! 180! up! 2,64! 180! 3,93! ,3,93! ,0,02! 1,52! ,0,05! 1! 1! 1,52! 0! ,0,11! ,0,01! 0,13! 0!8! 35! down! 13,53! 21,08! 5,61! 4,6! 7,65! 4,32! 30,15! 1! 0,9! 3,34! 0,99! 58,61! 9,03! 63,95! 3,69!8! 39! down! 14,11! 22,14! 6,42! 4,99! 9,11! 5,53! 35,45! 1! 0,96! 4,49! 1,04! 68,93! 10,62! 75,87! 3,67!

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8! 42! down! 14,48! 22,89! 6,98! 5,19! 10,13! 6,46! 39,11! 1! 1! 5,39! 1,07! 76,04! 11,71! 84,09! 3,66!8! 45! down! 14,79! 23,68! 7,5! 5,3! 10,63! 7,32! 40,89! 1! 1! 6,3! 1,01! 79,49! 12,25! 88,08! 3,66!8! 50! down! 15,15! 25,08! 8,23! 5,29! 11,2! 8,74! 42,89! 1! 1! 7,81! 0,93! 83,39! 12,85! 92,59! 3,65!8! 60! down! 15,35! 28,19! 9,26! 4,63! 11,45! 11,31! 43,71! 1! 1! 10,55! 0,76! 85! 13,09! 94,45! 3,65!8! 75! down! 14,75! 33,44! 10,09! 2,61! 10,27! 13,73! 39,44! 1! 1! 13,21! 0,52! 76,68! 11,81! 84,84! 3,66!8! 90! down! 13,25! 39,77! 10,19! 0! 7,81! 13,83! 30,52! 1! 1! 13,53! 0,31! 59,36! 9,14! 64,81! 3,69!8! 100! down! 11,83! 45,15! 9,83! ,1,71! 5,77! 12,53! 23,07! 1! 1! 12,34! 0,19! 44,87! 6,91! 48,09! 3,69!8! 110! down! 10,14! 52,37! 9,12! ,3,12! 3,8! 10,24! 15,28! 1! 1! 10,14! 0,1! 29,76! 4,58! 31,73! 2,61!8! 80! up! 14,12! 36,44! 9,84! 1,71! 12,9! 13! 41,96! 1! 1! 12,38! 0,62! 96,9! 12,57! 105,84! 3,63!8! 90! up! 13,46! 38,88! 10,48! 0! 14,55! 15,18! 45,84! 1! 1! 14,52! 0,65! 108,5! 13,73! 118,63! 3,6!8! 100! up! 12,45! 41,9! 10,78! ,1,87! 14,62! 16,18! 45,33! 1! 1! 15,58! 0,6! 109,11! 13,58! 119,09! 3,6!8! 110! up! 11,13! 46,07! 10,71! ,3,66! 12,47! 15,77! 38,79! 1! 1! 15,32! 0,45! 94,28! 11,62! 102,27! 3,63!8! 120! up! 9,52! 51,8! 10,26! ,5,13! 9,12! 14,05! 28,83! 1! 1! 13,78! 0,27! 70,55! 8,63! 75,51! 3,67!8! 130! up! 7,68! 60,37! 9,43! ,6,06! 5,58! 11,19! 18,16! 1! 1! 11,06! 0,13! 44,74! 5,44! 46,53! 3,66!8! 140! up! 5,85! 74! 8,33! ,6,38! 3,02! 8,09! 9,76! 1! 1! 8,04! 0,05! 24,24! 2,92! 25,29! 1,88!8! 150! up! 4,41! 96,95! 7,06! ,6,11! 1,26! 5,52! 3,93! 1! 1! 5,51! 0,01! 9,77! 1,18! 10,56! 0,39!8! 165! up! 3,63! 141,31! 5,63! ,5,44! 0,27! 3,37! 0,85! 1! 1! 3,37! 0! 2,04! 0,25! 2,28! 0,02!8! 175! up! 3,55! 167,57! 5,27! ,5,25! 0,08! 2,9! 0,26! 1! 1! 2,9! 0! 0,61! 0,08! 0,68! 0!8! 180! up! 3,58! 180! 5,18! ,5,18! ,0,03! 2,8! ,0,09! 1! 1! 2,8! 0! ,0,21! ,0,03! 0,23! 0!10! 35! down! 16,64! 21,15! 6,77! 5,54! 11,51! 6,48! 44,08! 1! 0,87! 5,03! 1,45! 85,7! 13,2! 95,26! 3,65!10! 39! down! 17,27! 22,22! 7,7! 5,98! 13,43! 8,18! 50,82! 1! 0,92! 6,7! 1,49! 98,8! 15,22! 110,41! 3,62!10! 42! down! 17,63! 23,04! 8,3! 6,17! 14,71! 9,51! 55,2! 1! 0,95! 8! 1,51! 107,32! 16,53! 120,26! 3,6!10! 45! down! 17,9! 23,89! 8,83! 6,24! 15,84! 10,86! 59,05! 1! 0,99! 9,33! 1,53! 114,8! 17,69! 128,91! 3,58!10! 50! down! 18,19! 25,44! 9,58! 6,16! 16,69! 12,99! 61,83! 1! 1! 11,57! 1,42! 120,21! 18,52! 135,17! 3,56!10! 60! down! 18,36! 28,72! 10,78! 5,39! 16,9! 16,72! 62,41! 1! 1! 15,58! 1,14! 121,36! 18,69! 136,5! 3,56!10! 75! down! 17,65! 34,28! 11,82! 3,06! 15,1! 20,37! 56,22! 1! 1! 19,6! 0,77! 109,33! 16,84! 122,57! 3,59!10! 90! down! 15,89! 41,23! 11,95! 0! 11,39! 20,67! 43,3! 1! 1! 20,23! 0,45! 84,22! 12,97! 93,55! 3,65!10! 100! down! 14,26! 46,94! 11,59! ,2,01! 8,45! 18,8! 32,77! 1! 1! 18,53! 0,27! 63,76! 9,81! 69,89! 3,68!10! 110! down! 12,21! 55,15! 10,64! ,3,64! 5,26! 15,18! 21,05! 1! 1! 15,05! 0,13! 41,02! 6,31! 43,76! 3,57!

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10! 80! up! 16,78! 36,87! 11,54! 2! 19,79! 19,32! 61,49! 1! 1! 18,36! 0,97! 142,75! 18,42! 157,67! 3,5!10! 90! up! 15,75! 39,69! 12,12! 0! 22,01! 22,23! 65,91! 1! 1! 21,22! 1,01! 156,9! 19,74! 173,19! 3,45!10! 100! up! 14,45! 43,5! 12,37! ,2,15! 21,42! 23,75! 63,46! 1! 1! 22,85! 0,9! 153,5! 19,01! 169,04! 3,46!10! 110! up! 13,02! 48,35! 12,38! ,4,23! 17,9! 23,53! 53,75! 1! 1! 22,89! 0,64! 131,07! 16,1! 143,63! 3,54!10! 120! up! 11,33! 54,28! 12,07! ,6,04! 13,25! 21,31! 40,62! 1! 1! 20,92! 0,39! 99,64! 12,17! 108,19! 3,62!10! 130! up! 9,29! 63,25! 11,21! ,7,21! 8,3! 17,24! 26,17! 1! 1! 17,05! 0,19! 64,6! 7,84! 68,76! 3,68!10! 140! up! 7,19! 77,55! 9,94! ,7,61! 4,39! 12,77! 14,26! 1! 1! 12,69! 0,07! 35,47! 4,27! 36,65! 3,09!10! 150! up! 5,55! 99,16! 8,6! ,7,45! 1,87! 8,74! 5,91! 1! 1! 8,72! 0,02! 14,69! 1,77! 15,64! 0,82!10! 165! up! 4,59! 141,81! 6,98! ,6,74! 0,42! 5,37! 1,33! 1! 1! 5,37! 0! 3,21! 0,4! 3,56! 0,05!10! 175! up! 4,49! 167,73! 6,53! ,6,5! 0,13! 4,65! 0,41! 1! 1! 4,65! 0! 0,96! 0,12! 1,08! 0!10! 180! up! 4,53! 180! 6,42! ,6,42! ,0,04! 4,49! ,0,14! 1! 1! 4,49! 0! ,0,33! ,0,04! 0,37! 0!12! 35! down! 19,56! 21,19! 7,76! 6,36! 15,43! 8,71! 57,75! 1! 0,82! 6,82! 1,89! 112,28! 17,3! 125,99! 3,59!12! 39! down! 20,14! 22,36! 8,7! 6,76! 17,55! 10,89! 64,81! 1! 0,86! 9! 1,89! 126! 19,41! 141,87! 3,55!12! 42! down! 20,44! 23,27! 9,3! 6,91! 18,88! 12,58! 69,15! 1! 0,89! 10,69! 1,89! 134,44! 20,71! 151,63! 3,52!12! 45! down! 20,66! 24,19! 9,84! 6,96! 20,06! 14,27! 72,87! 1! 0,92! 12,4! 1,87! 141,69! 21,83! 160,02! 3,49!12! 50! down! 20,9! 25,63! 10,67! 6,86! 21,95! 17,07! 78,74! 1! 0,97! 15,21! 1,86! 153,09! 23,58! 173,22! 3,45!12! 60! down! 20,97! 28,94! 11,99! 6! 22,85! 22,09! 81,33! 1! 1! 20,53! 1,57! 158,14! 24,36! 179,08! 3,43!12! 75! down! 19,84! 35,84! 12,79! 3,31! 19,4! 27,33! 70,41! 1! 1! 26,29! 1,03! 136,91! 21,09! 154,49! 3,51!12! 90! down! 17,89! 43,88! 12,89! 0! 14,32! 27,9! 53,45! 1! 1! 27,31! 0,59! 103,98! 16,01! 116,38! 3,6!12! 100! down! 16,21! 49,95! 12,66! ,2,2! 10,65! 25,43! 40,61! 1! 1! 25,08! 0,35! 79,05! 12,16! 87,55! 3,66!12! 110! down! 14,21! 57,45! 12,04! ,4,12! 6,96! 20,86! 27,3! 1! 1! 20,68! 0,18! 53,23! 8,18! 57,72! 3,69!12! 80! up! 18,72! 37,8! 12,54! 2,18! 26,01! 25,47! 76,83! 1! 0,94! 24,19! 1,28! 180,09! 23,01! 199,76! 3,34!12! 90! up! 17,36! 41,84! 12,94! 0! 26,63! 29,07! 76,5! 1! 0,88! 27,87! 1,19! 184! 22,91! 203,59! 3,33!12! 100! up! 15,78! 46,29! 13,15! ,2,28! 26,62! 31,46! 75,72! 1! 0,97! 30,33! 1,13! 184,07! 22,68! 203,42! 3,33!12! 110! up! 14,31! 52,16! 13,23! ,4,53! 22,39! 32,1! 65,14! 1! 1! 31,27! 0,83! 159,48! 19,51! 175,55! 3,44!12! 120! up! 12,66! 59,01! 13,05! ,6,53! 16,56! 29,57! 49,63! 1! 1! 29,08! 0,49! 122,17! 14,87! 133,47! 3,57!12! 130! up! 10,69! 67,31! 12,55! ,8,07! 11,03! 24,44! 33,97! 1! 1! 24,19! 0,25! 84,08! 10,17! 90,6! 3,65!12! 140! up! 8,53! 79,93! 11,55! ,8,85! 6,12! 18,46! 19,55! 1! 1! 18,36! 0,1! 48,66! 5,86! 50,82! 3,7!12! 150! up! 6,72! 102,12! 9,97! ,8,64! 2,53! 12,83! 8,1! 1! 1! 12,81! 0,02! 20,1! 2,42! 21,12! 1,4!

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12! 165! up! 5,58! 142,4! 8,28! ,8! 0,61! 7,93! 1,93! 1! 1! 7,93! 0! 4,65! 0,58! 5,13! 0,09!12! 175! up! 5,45! 167,86! 7,77! ,7,74! 0,19! 6,83! 0,6! 1! 1! 6,83! 0! 1,41! 0,18! 1,58! 0,01!12! 180! up! 5,49! 180! 7,65! ,7,65! ,0,07! 6,59! ,0,2! 1! 1! 6,59! 0! ,0,49! ,0,06! 0,55! 0!14! 35! down! 22,24! 21,27! 8,53! 6,99! 19,03! 10,84! 69,71! 1! 0,77! 8,57! 2,28! 135,55! 20,88! 152,91! 3,52!14! 39! down! 22,75! 22,54! 9,46! 7,35! 21,15! 13,43! 76,38! 1! 0,8! 11,21! 2,22! 148,52! 22,88! 167,93! 3,47!14! 42! down! 23,01! 23,49! 10,08! 7,49! 22,46! 15,38! 80,39! 1! 0,82! 13,21! 2,17! 156,31! 24,08! 176,96! 3,44!14! 45! down! 23,22! 24,43! 10,66! 7,54! 23,6! 17,31! 83,78! 1! 0,84! 15,21! 2,11! 162,9! 25,09! 184,58! 3,41!14! 50! down! 23,43! 25,96! 11,56! 7,43! 25,18! 20,45! 88,3! 1! 0,87! 18,46! 1,99! 171,69! 26,45! 194,77! 3,37!14! 60! down! 22,99! 29,46! 12,64! 6,32! 27,76! 26,98! 95,38! 1! 0,98! 25,04! 1,94! 185,46! 28,57! 210,73! 3,29!14! 75! down! 21,64! 37,38! 13,36! 3,46! 23,43! 34,28! 82,87! 1! 1! 32,97! 1,31! 161,15! 24,82! 182,56! 3,41!14! 90! down! 19,62! 46,59! 13,49! 0! 16,97! 35,39! 62,34! 1! 1! 34,66! 0,73! 121,29! 18,67! 136,4! 3,56!14! 100! down! 17,91! 53,38! 13,28! ,2,31! 12,44! 32,22! 46,82! 1! 1! 31,8! 0,42! 91,21! 14,02! 101,6! 3,63!14! 110! down! 15,9! 61,16! 12,79! ,4,37! 8,21! 26,48! 31,76! 1! 1! 26,27! 0,21! 62,01! 9,51! 67,84! 3,68!14! 80! up! 20,34! 39,46! 13,09! 2,27! 29,41! 30,98! 83,65! 1! 0,79! 29,58! 1,39! 198,6! 25,06! 220,42! 3,24!14! 90! up! 18,74! 44,18! 13,44! 0! 29,86! 35,43! 83,17! 1! 0,8! 34,12! 1,31! 201,22! 24,91! 222,91! 3,23!14! 100! up! 16,75! 48,76! 13,65! ,2,37! 31,64! 38,77! 86,15! 1! 0,97! 37,41! 1,36! 210,14! 25,8! 232,78! 3,17!14! 110! up! 15,38! 55,84! 13,81! ,4,72! 26,37! 40,77! 74,39! 1! 1! 39,78! 0,99! 182,71! 22,28! 201,66! 3,33!14! 120! up! 13,82! 63,83! 13,7! ,6,85! 19,72! 38,57! 57,8! 1! 1! 37,97! 0,61! 142,74! 17,31! 156,55! 3,5!14! 130! up! 11,91! 72,8! 13,34! ,8,58! 13,5! 32,98! 40,82! 1! 1! 32,66! 0,32! 101,34! 12,23! 109,95! 3,62!14! 140! up! 9,8! 84,4! 12,69! ,9,72! 7,77! 25,48! 24,36! 1! 1! 25,36! 0,13! 60,67! 7,3! 64,28! 3,69!14! 150! up! 7,89! 103,97! 11,38! ,9,85! 3,31! 17,68! 10,69! 1! 1! 17,65! 0,03! 26,52! 3,2! 27,56! 2,15!14! 165! up! 6,65! 143,32! 9,49! ,9,16! 0,84! 11,24! 2,66! 1! 1! 11,24! 0! 6,4! 0,8! 7,02! 0,18!14! 175! up! 6,47! 168,08! 8,95! ,8,91! 0,26! 9,63! 0,83! 1! 1! 9,63! 0! 1,96! 0,25! 2,19! 0,02!14! 180! up! 6,52! 180! 8,82! ,8,82! ,0,09! 9,28! ,0,29! 1! 1! 9,28! 0! ,0,69! ,0,09! 0,77! 0!16! 35! down! 24,71! 21,39! 9,11! 7,46! 22,14! 12,74! 79,53! 1! 0,71! 10,14! 2,6! 154,65! 23,82! 175,03! 3,45!16! 39! down! 25,17! 22,71! 10,06! 7,82! 24,17! 15,63! 85,56! 1! 0,73! 13,16! 2,47! 166,38! 25,63! 188,61! 3,39!16! 42! down! 25,42! 23,69! 10,72! 7,97! 25,42! 17,77! 89,12! 1! 0,74! 15,41! 2,36! 173,29! 26,69! 196,63! 3,36!16! 45! down! 25,62! 24,65! 11,34! 8,02! 26,49! 19,88! 92,06! 1! 0,76! 17,63! 2,25! 179,02! 27,58! 203,27! 3,33!16! 50! down! 25,66! 26,42! 12,14! 7,8! 27,88! 23,53! 95,76! 1! 0,79! 21,4! 2,12! 186,22! 28,68! 211,61! 3,29!

!! !


16! 60! down! 24,61! 29,7! 13! 6,5! 32,82! 31,12! 108,06! 1! 0,97! 28,76! 2,36! 210,13! 32,37! 239,37! 3,13!16! 75! down! 23,2! 38,54! 13,78! 3,57! 27,48! 40,87! 94,4! 1! 1! 39,26! 1,6! 183,58! 28,28! 208,56! 3,3!16! 90! down! 21,25! 48,93! 13,96! 0! 19,58! 43,06! 70,8! 1! 1! 42,18! 0,88! 137,8! 21,21! 155,5! 3,5!16! 100! down! 19,55! 56,48! 13,76! ,2,39! 14,14! 39,27! 52,64! 1! 1! 38,77! 0,5! 102,63! 15,77! 114,79! 3,61!16! 110! down! 17,52! 64,82! 13,31! ,4,55! 9,38! 32,38! 35,9! 1! 1! 32,13! 0,25! 70,19! 10,75! 77,27! 3,67!16! 80! up! 21,85! 41,22! 13,45! 2,34! 31,65! 35,82! 87,61! 1! 0,67! 34,37! 1,45! 209,85! 26,24! 232,93! 3,17!16! 90! up! 20,08! 46,58! 13,8! 0! 31,84! 41,15! 86,89! 1! 0,72! 39,79! 1,35! 210,94! 26,03! 233,81! 3,16!16! 100! up! 17,5! 50,92! 13,99! ,2,43! 36,1! 45,27! 94,05! 1! 0,97! 43,73! 1,54! 229,94! 28,17! 255,11! 3,01!16! 110! up! 16,3! 59,05! 14,27! ,4,88! 30,13! 49,1! 82,32! 1! 1! 47,96! 1,14! 202,64! 24,66! 224,08! 3,22!16! 120! up! 14,91! 68,03! 14,25! ,7,12! 22,98! 48,09! 65,82! 1! 1! 47,36! 0,73! 162,98! 19,72! 179,27! 3,42!16! 130! up! 13,14! 77,85! 13,97! ,8,98! 15,96! 42,79! 47,48! 1! 1! 42,4! 0,39! 118,1! 14,22! 128,74! 3,58!

16! 140! up! 11,1! 89,86! 13,43!,10,29! 9,24! 33,97! 28,59! 1! 1! 33,82! 0,15! 71,21! 8,56! 76,1! 3,67!

16! 150! up! 9,15! 107,13! 12,48!,10,81! 4,1! 23,66! 13,3! 1! 1! 23,62! 0,04! 32,94! 3,98! 34,06! 2,86!

16! 165! up! 7,73! 144,07! 10,67!,10,31! 1,1! 15,18! 3,5! 1! 1! 15,17! 0! 8,43! 1,05! 9,18! 0,3!

16! 175! up! 7,55! 168,33! 10,06!,10,03! 0,35! 13,11! 1,11! 1! 1! 13,11! 0! 2,63! 0,33! 2,93! 0,03!

16! 180! up! 7,61! 180! 9,92! ,9,92! ,0,13! 12,64! ,0,39! 1! 1! 12,64! 0! ,0,94! ,0,12! 1,05! 0!20! 35! down! 29,21! 21,67! 9,87! 8,08! 26,95! 15,59! 93,58! 1! 0,6! 12,52! 3,07! 182! 28,03! 206,72! 3,32!20! 39! down! 29,64! 23,08! 10,91! 8,48! 28,73! 18,85! 98,24! 1! 0,6! 16,08! 2,77! 191,06! 29,43! 217,22! 3,26!20! 42! down! 29,85! 24,15! 11,61! 8,63! 29,78! 21,3! 100,87! 1! 0,61! 18,72! 2,58! 196,18! 30,21! 223,16! 3,23!20! 45! down! 29,88! 25,36! 12,14! 8,59! 30,51! 23,9! 102,62! 1! 0,62! 21,46! 2,44! 199,58! 30,74! 227,11! 3,21!20! 50! down! 29,62! 27,59! 12,76! 8,2! 31,4! 28,5! 104,72! 1! 0,65! 26,2! 2,3! 203,69! 31,37! 231,88! 3,18!20! 60! down! 28,47! 32,49! 13,54! 6,77! 32,57! 37,84! 107,36! 1! 0,73! 35,7! 2,15! 208,82! 32,16! 237,84! 3,14!20! 75! down! 26,01! 40,61! 14,33! 3,71! 33,14! 51,31! 108,53! 1! 0,93! 49,35! 1,96! 211,08! 32,51! 240,47! 3,11!20! 90! down! 24,19! 52,46! 14,74! 0! 24,87! 58,29! 86,81! 1! 1! 57,1! 1,18! 169,07! 26! 191,69! 3,38!20! 100! down! 22,73! 61,42! 14,57! ,2,53! 17,74! 54,16! 64,58! 1! 1! 53,49! 0,67! 126,1! 19,34! 141,91! 3,54!

!! !


20! 110! down! 20,78! 70,83! 14,13! ,4,83! 11,99! 45,45! 44,92! 1! 1! 45,11! 0,34! 88,13! 13,45! 97,95! 3,64!20! 80! up! 24,65! 44,39! 13,91! 2,41! 34,97! 43,52! 93,22! 1! 0,53! 41,99! 1,53! 224,96! 27,92! 249,84! 3,05!20! 90! up! 22,62! 50,75! 14,31! 0! 34,95! 50,72! 92,32! 1! 0,6! 49,3! 1,42! 224,94! 27,65! 249,54! 3,05!20! 100! up! 20,46! 57,66! 14,66! ,2,55! 34,79! 57,5! 91,41! 1! 0,73! 56,18! 1,33! 224,29! 27,38! 248,62! 3,05!20! 110! up! 17,87! 64,65! 14,94! ,5,11! 36,32! 63,93! 93,37! 1! 0,97! 62,6! 1,33! 230,68! 27,97! 255,65! 3!20! 120! up! 16,82! 74,75! 15,19! ,7,59! 29,46! 67,49! 80,14! 1! 1! 66,54! 0,95! 199,12! 24! 219,89! 3,24!20! 130! up! 15,58! 85,78! 15,1! ,9,71! 20,91! 65,09! 60,27! 1! 1! 64,55! 0,54! 150,12! 18,05! 164,7! 3,47!20! 140! up! 13,88! 98,75! 14,62! ,11,2! 12,31! 54,7! 37,35! 1! 1! 54,48! 0,22! 92,86! 11,19! 100,41! 3,63!

20! 150! up! 12,04! 115,21! 13,84!,11,98! 5,83! 40,07! 18,78! 1! 1! 40! 0,06! 46,32! 5,62! 48,25! 3,69!

20! 165! up! 10,14! 146,01! 12,76!,12,32! 1,74! 25,96! 5,63! 1! 1! 25,95! 0,01! 13,53! 1,69! 14,49! 0,72!

20! 175! up! 9,78! 168,74! 12,24!,12,19! 0,57! 21,91! 1,82! 1! 1! 21,91! 0! 4,29! 0,54! 4,75! 0,08!

20! 180! up! 9,81! 180! 12,1! ,12,1! ,0,21! 21,03! ,0,65! 1! 1! 21,03! 0! ,1,56! ,0,2! 1,74! 0,01!!

Planta propulsora

Cuaderno 7 Planta Propulsora Proyecto Nº129

Eduardo Íscar Rüland

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Introducción ............................................................................................................................ 3 Motor ......................................................................................................................................... 4 Criterios de selección: .................................................................................................................. 4 Características técnicas principales: ....................................................................................... 5 Dimensiones: .................................................................................................................................................. 5 Aplicaciones típicas del motor: .............................................................................................................. 5 Datos del motor ............................................................................................................................................. 5

Sistema de refrigeración ............................................................................................................. 6 Sistema de exhaustación ............................................................................................................. 6 Sistema de combustible ............................................................................................................... 6 Sistema de toma de aire ............................................................................................................... 6 Sistema de lubricación ................................................................................................................. 7 Autonomía ........................................................................................................................................ 7

Reductora: ............................................................................................................................... 8

Disposición de cámara de máquinas .............................................................................. 9 Bibliografía ........................................................................................................................... 10



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Introducción Este cuaderno tiene como objetivo dimensionar y definir la cámara de máquinas y, por tanto, la planta propulsora del buque. Al tratarse de motores de relativamente poca potencia, estos traen todos los sistemas auxiliares de combustible, refrigeración, aire etc. incorporados en el propio bloque, por lo que en este cuaderno únicamente se describirán dichos sistemas, añadiendo donde sea necesario alguna nota aclaratoria. La cámara de máquinas será de tipo desatendido. Toda la monitorización de los parámetros e indicadores se realizará desde el puente de mando, desde el que también se puede acceder rápidamente a la cámara de máquinas para realizar algún ajuste o comprobar in-‐situ algún parámetro. Adicionalmente se ha detallado la disposición general de la cámara de máquinas.



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Motor

Criterios de selección: Para la selección del motor se han seguido varios criterios: Por un lado, el principal criterio es el de la potencia necesaria para la propulsión del buque. Esta se calculó en el cuaderno de predicción de potencia y ascendía a 551 kW. Por otro lado la selección del fabricante se efectuará buscando la mejor fiabilidad, y una amplia red de cobertura para averías, reparaciones y otros servicios post-‐venta. Se consideraron alternativas de los fabricantes MTU, Caterpillar y VolvoPenta. Finalmente se decidió instalar el MTU 12V 2000 M61.



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Características técnicas principales:

Dimensiones:

Largo [mm] 1890 Ancho [mm] 1400 Alto [mm] 1290

Aplicaciones típicas del motor:

1. Buques de trabajo 2. Ferris 3. Remolcadores 4. Barcazas autopropulsadas 5. Megayates a vela

Datos del motor

Modelo 12V 2000 M61 Potencia 600 kW Revoluciones 1800 rpm Num. Cilindros 12 Diámetro/Carrera 130 / 150 mm Cilindrada 23.9 litros Reductora ZF-‐3050 Emisiones IMO 2

EPA 2 CCNR II

Solas SI Consumo 215 gr/(kW*h)

129 l/h A continuación se detallan los diferentes sistemas que lleva acoplados el motor, como son el de refrigeración, aire etc. Estos sistemas se han obtenido de la documentación técnica del motor 12V 2000 M70. Este motor comparte el cuerpo del 12V 2000 M70, pero tiene una potencia nominal mayor al estar preparado para un uso no continuado. Se ha recurrido al manual de este “hermano mayor” dado que el manual del motor seleccionado no se ha podido encontrar en internet ni nos ha podido ser facilitado por el distribuidor de MTU en España.



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Sistema de refrigeración El sistema de refrigeración se compone de un circuito cerrado con líquido refrigerante que es enfriado en un intercambiador de calor de placas con agua de mar. La bomba de agua salada es de tipo centrífuga y autocebante. La bomba de circulación del circuito interno es accionada por el eje del motor.

Sistema de exhaustación Salida con pared triple, refrigerada mediante líquido con conexiones para los tubos del colector de gases e escape. El escape se montará, si el fabricante lo permite, con descarga por debajo de la línea de la flotación para reducir ruidos. Dado que el motor se encuentra instalado por debajo de la línea de la flotación se montará un escape en cuello de cisne lo suficientemente alto para evitar la entrada de agua al motor, independientemente de la escora y el estado de la mar. Adicionalmente se prestará especial atención en el diseño de la exhaustación en no sobrepasar la presión máxima indicada, ya que en ese caso el rendimiento, vida útil y potencia máxima entregada del motor se verían seriamente afectados.

Sistema de combustible El sistema de combustible consta de una bomba de combustible, un primer filtro de combustible al que sigue el filtro principal. Dentro del motor existe un enfriador del combustible para aumentar la potencia entregada y reducir el consumo. El nivel del tanque se encuentra monitorizado.

Sistema de toma de aire Se monta un sistema de admisión de aire con dos turbocompresores refrigerados mediante agua. Los filtros de admisión de aire se encuentran montados en el propio motor.



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Sistema de lubricación La bomba de lubricación es accionada por el eje del motor. Se monta en el circuito un filtro de aceite lubricante dúplex con una válvula de conmutación. El aceite lubricante se refrigera mediante un intercambiador de calor. Finalmente se monta también una bomba manual para la extracción del aceite lubricante del motor para el mantenimiento.

Autonomía Se tomará para el cálculo de la autonomía el consumo indicado por el fabricante de 129 l/h. Además, de la capacidad de los tanque se guardará un 10% de reserva. Combustible disponible: 90% de 27270 litros = 24543 litros Horas de autonomía: Combustible disponible/Consumo = 190 horas, aprox 8 días Autonomía mínima: Horas de autonomía*Velocidad=190*12=2280 millas. Esta será la autonomía mínima de la embarcación. En caso de requerir una mayor autonomía a motor se puede reducir el régimen del motor, con lo que el consumo baja hasta los 87.6 l/h. Con este nuevo punto de funcionamiento se repiten los cálculos anteriores: Horas de autonomía: Combustible disponible/Consumo=316 horas, aprox. 13 días. En este régimen la velocidad del buque es 10,5 nudos aproximadamente. Con este valor se alcanza por tanto una autonomía de 3318 millas. Si el fabricante pusiese a nuestra disposición una curva de consumos para todo el rango de revoluciones sería posible, junto con las curvas de potencia necesarias para propulsar el velero, realizar el cálculo la autonomía para cada velocidad y definir el punto de máxima autonomía.



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Reductora: La reductora sugerida por MTU para el motor instalado es la ZF 3050, fabricada por ZF Marine GMBH. La reductora se instalará en una configuración en V para aprovechar al máximo el espacio disponible en la cámara de máquinas y reducir la inclinación del eje necesaria. Permite además ubicar el motor en la popa de la cámara de máquinas, trasladando el cdg del buque algo a popa.

La reductora se refrigerará mediante un circuito cerrado de líquido refrigerante que será enfriado mediante el mismo circuito abierto de agua salada del motor principal. La relación de reducción es de 2.958 La reductora incorporará además un PTO al que se acoplará la bomba del sistema hidráulico para las situaciones que requieran una mayor potencia de los hidráulicos, como maniobrando en puerto.



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Disposición de cámara de máquinas En la distribución de la cámara de máquinas se ha buscado integrar todos los equipos de una forma funcional y práctica. Adicionalmente se ha procurado lograr una distribución simétrica de los pesos. Se ha procurado además colocar las bombas de los diferentes circuitos de agua dulce, calentadores, bombas de sentina etc cerca de las unidades relacionadas (bomba de sentinas-‐planta de tratamiento de aguas oleosas, bomba de agua dulce-‐calentador, bomba de vacío aguas negras-‐planta de tratamiento de aguas residuales) de forma que se reduzca la cantidad de tuberías necesarias en la cámara de máquinas. El acceso a la cámara de máquinas se realiza mediante una escala de aluminio extruido que da al puente de mando. La cámara de máquinas se separará mediante una puerta estanca que en caso de emergencia se cerrará automáticamente.



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Bibliografía [1] Volvo Penta. Sitio Web. [Online]. http://www.volvopenta.com [2] MTU. Sitio Web. [Online]. http://www.mtu-‐online.com [3] Caterpillar. Sitio Web. [Online]. http://www.cat.com/cda/layout [4] ZF GmbH. Sitio Web. [Online].

http://www.zf.com/corporate/en/homepage/homepage.html

Equipos y Servicios

Cuaderno 8 Equipos y Servicios Proyecto Nº129

Eduardo Íscar Rüland 2

Índice: Tratamiento de aguas grises y negras ............................................................................ 4 Elementos sanitarios: ................................................................................................................... 4 Válvulas de vacío: ........................................................................................................................... 4 Bomba de vacío: .............................................................................................................................. 5 Tanques: ............................................................................................................................................ 5 Planta de tratamiento: ................................................................................................................. 6

Bombas de achique ............................................................................................................... 7 Diámetro de conducción: ............................................................................................................. 7 Capacidad de bombas: .................................................................................................................. 7

Planta tratamiento de agua de sentina: ......................................................................... 8 Planta hidráulica: .................................................................................................................. 9

Servo del timón: .................................................................................................................. 11 Equipo de fondeo y amarre: ............................................................................................ 12 Numeral de equipo: .................................................................................................................... 12 Ancla ................................................................................................................................................ 12 Cadena ............................................................................................................................................. 12 Caja de cadenas: ........................................................................................................................... 13 Molinete: ........................................................................................................................................ 13

Elementos relativos a la operación de las velas. ...................................................... 14 Winches: ......................................................................................................................................... 14

Agua dulce: ........................................................................................................................... 15 Grupo de presión ......................................................................................................................... 15 Calentador: .................................................................................................................................... 16 Potabilizadora: ............................................................................................................................. 16 Conexiones .................................................................................................................................... 17

Contraincendios: ................................................................................................................ 18 Bombas: .......................................................................................................................................... 18 Mangueras ..................................................................................................................................... 19 Extintores portátiles: ................................................................................................................. 20 Cámara de máquinas: ................................................................................................................ 20

Ventilación: .......................................................................................................................... 21

Hélices transversales: ....................................................................................................... 23 Equipos de ayuda a la navegación ................................................................................ 25 Radar ............................................................................................................................................... 25 Compás: .......................................................................................................................................... 25 GPS: .................................................................................................................................................. 26 INMARSAT: .................................................................................................................................... 26 AIS ..................................................................................................................................................... 27 Navtex: ............................................................................................................................................ 27 Instrumentación: ......................................................................................................................... 28 FL-‐501: ........................................................................................................................................................... 28 FL-‐502: ........................................................................................................................................................... 28



FL-‐ 506 ........................................................................................................................................................... 29 Plotter: ............................................................................................................................................ 30 Monitores: ...................................................................................................................................... 30 Detector de radares .................................................................................................................... 31 Radio ................................................................................................................................................ 31 Sonda y corredera. ...................................................................................................................... 32 Intercomunicador interno: ...................................................................................................... 32 Esquema de conexiones ............................................................................................................ 32 Ubicación de antenas: ................................................................................................................ 33

Equipo de seguridad .......................................................................................................... 33 Aros salvavidas: ........................................................................................................................... 33 Chalecos salvavidas: ................................................................................................................... 33 Balsa salvavidas: ......................................................................................................................... 34 Bote de rescate: ............................................................................................................................ 34 Trajes de inmersión: .................................................................................................................. 34 Medios de embarque .................................................................................................................. 34 Otros: ............................................................................................................................................... 34

Equipos de ocio: .................................................................................................................. 35 Red LAN: ......................................................................................................................................... 35 Televisiones .................................................................................................................................. 36 Equipo de Sonido ......................................................................................................................... 36

Bibliografía ........................................................................................................................... 37



Tratamiento de aguas grises y negras Al sistema de sistema de aguas residuales se conectarán las duchas, bañeras, fregaderos, lavabos e inodoros presentes a bordo. Con el fin de simplificar al máximo el sistema se ha optado por una instalación mixta por gravedad y vacío. De esta manera los inodoros requieren mucha menos agua para su funcionamiento. El sistema se compone de una bomba de succión que crea un vacío en la conducción a la que se conectan directamente los inodoros. Para poder conectar además fregaderos, duchas y similares, que funcionan por gravedad, se incorporan unas válvulas especiales de vacío. Estas válvulas disponen de un pequeño tanque y se abren únicamente cuando se ha almacenado una mínima cantidad en este tanque. Como suministrador de la instalación de aguas grises y negras se ha elegido al fabricante “Evac”, por el surtido catálogo de opciones y la calidad de los productos ofrecidos, así como numerosas referencias de otros yates con sus sistemas instalados.

Elementos sanitarios: Como inodoro se ha seleccionado el modelo “Vacuum Toilet , Nr. 6544286”. Este inodoro ofrece un diseño y nivel de acabados similar al que se encuentran en la construcción civil, realizado en porcelana vitrificada, además del menor de los pesos de todos los modelos disponibles. Material Porcelana Vitrificada Consumo Agua 1.2 l Peso 16 kg Presión vacío 30-‐50 kPa

Válvulas de vacío: Para la conexión de otros consumidores de agua como duchas, bañeras o lavabos es necesaria la presencia de una válvulas especiales. Estas tienen un pequeño tanque con un sensor de llenado justo encima. Cuando el nivel alcanza un determinado valor, la válvula se abre y el sistema succiona todo el contenido del tanque. La válvula entonces se vuelve a cerrar y el proceso se repite. Existen diferentes tipos con tamaños del tanque variables. El modelo elegido es el de menor tanque para



evitar que se estanque agua en baños poco usados que pudiera dar lugar a malos olores. Capacidad 2 litros Presión de vacío 30 – 60 kPa Peso 2 kg

Bomba de vacío:

Para que el sistema de inodoro y válvulas funcione se requiere de una bomba que cree el vacío necesario para el funcionamiento. La bomba seleccionada, modelo AM 1111. La bomba de vacío viene acoplada directamente al tanque de 2.5 m3 en el que se almacenarán las aguas sucias hasta su tratamiento. A 2240 mm B 2360 mm C 1550 mm D 550 mm E 1276 mm Volumen 2.5 m3 Peso 690 kg

Tanques: El tanque se encuentra incorporado con la bomba de vacío.



Planta de tratamiento:

La planta de tratamiento seleccionada, ORCA III, incorpora la última tecnología en tratamiento de aguas residuales en un diseño compacto. El ORCA III trata el agua en dos etapas diferentes, la primera de carácter físico y la segunda mediante un método químico. Además, al no basarse en procesos bacteriológicos requiere un mantenimiento menor y esta lista para usarse poco después de su instalación. El módulo tiene las siguientes dimensiones:

• 1250 mm de largo • 850 mm de altura • 832 de anchura



Bombas de achique

Diámetro de conducción: El diámetro de la tubería principal de achique se determina mediante la ecuación del GL:

dH = 25 +1.68 ⋅ L ⋅(B + H )

dH = 25 +1.68 ⋅ 35.3⋅(7.69 +1.77)= 55mm

Se toma como diámetro definitivo 60mm. Según el reglamento se instalarán tres bombas. Por seguridad se instalarán en lugares diferentes. La primera, en la cámara de máquinas, la segunda, junto a la bomba de contra incendios debajo de la zona común de la tripulación y una tercera a proa del salón, debajo de la cubierta.

Capacidad de bombas: La capacidad de cada una de las bombas se determina mediante la siguiente ecuación:

QH = 5.75 ⋅10−3 ⋅dH

2

QH = 20.7 m3

h

En una situación normal, las bombas mandan el agua recogida a la planta de tratamiento de agua de sentina. Para evitar el continuo funcionamiento de las bombas hacia la planta se ha incorporado un tanque de trasiego de 1m3. Sin embargo, en caso de emergencia se bombea directamente el agua fuera.



Planta tratamiento de agua de sentina: Para el tratamiendo del agua de sentinas se ha recurrido al separados de aguas oleosas “Petroliminator 200M OWS”, del fabricanto Ensolve. Mediante esta planta se garantiza la limpieza de las aguas de la sentina, reduciendo el tamaño de tanques a un mínimo a la vez que se reduce el impacto ambiental del buque. Las características del modelo elegido son las siguientes:

• Capacidad de procesamiento: 11m3 /día • Altura: 1720mm • Ancho: 920mm • Largo: 1210mm • Voltaje: 380 V, 50 Hz • Aprobado por la IMO, USCG, ABS, DNV, EC MED

Las ventajas de este sistema frente a otros son, según el fabricante:

• Impurezas por debajo de 5ppm • Separación de fuel oil pesado • Velocidad de procesamiento variable para regular la cantidad de agua

tratada • Diseñado para soportar los movimientos del buque. • Monitorización continua de los contenidos de hidrocarburos de los

efluentes. • Dispone de un tanque de retención de Heavy Oil.

La planta dispone ya integradas de una bomba para aspirar del tanque de aguas de sentina y otra para sacar el agua procesada de la planta. Antes de la descarga al mar se ha instalado un analizador de contenido de aceites del agua que determina si se puede verter al mar o requiere volver a ser tratado, en cuyo caso se reenvía al tanque de trasiego.



Planta hidráulica: Antes de dimensionar la planta hidráulica se realiza un resumen de los equipos a bordo que funcionarán con motores hidráulicos:

• Hélices Transversales • Winches • Molinetes de anclas • Sistema de pivotamiento de la quilla • Enrolladores de Mayor, mesana y génovas • Apertura del garaje • Apertura de la zona de estiba en proa • Servo del timón

La primera decisión que se ha tomado es aislar el servo del timón del resto de equipos, dotando a este de una planta con motores, bombas y cilindros aislados y en duplicado, para reducir la probabilidad de un fallo en el sistema. Por otro lado, de los consumidores restantes, destacar las altas potencias que requieren las hélices transversales en relación con el resto de equipos. Esto plantea una planta con unas necesidades de potencia muy altas durante la maniobra en puerto y relativamente pequeñas durante la navegación a vela. La solución a este problema es instalar dos bombas separadas para alimentar la planta hidráulica. La primera de ellas se montará al PTO de la reductora, permitiendo así atender las situaciones de alta demanda con la potencia generada por el motor principal, que en maniobras en puerto tendrá potencia suficiente para alimentar las dos hélices transversales. Por otro lado, y para la segunda situación se montará un equipo compuesto por dos bombas accionadas por motores eléctricos de 8kW cada una. Las características de este sistema son las siguientes: Motor 2 x 8kW Presión 140-‐216 bar Caudal 10 – 60 l/min Peso 76 kg La siguiente ilustración, obtenida de la página web del fabricante Max-‐Power, ilustra la combinación conceptual de ambos sistemas:



En una segunda vuelta del proyecto habría que realizar un cálculo detallado de la instalación, comprobar que la potencia instalada es suficiente en todas las situaciones que se puedan producir a bordo, así como dimensionar tuberías, cantidad de lubricantes etc.



Servo del timón: El sistema de gobierno es de tipo hidráulico y se controla electrónicamente. En el buque se montan tres timones: dos ruedas con un diámetro de 1500mm en la bañera superior y una rueda de 500mm en el puente de mando. El sistema se puede controlar también manualmente desde la propia planta hidráulica en caso de fallo del sistema de control electrónico. Este sistema se encuentra duplicado. Para el dimensionamiento del servo del timón se exigirá que sea capaz de pasar el timón de una banda a otra en 28 segundos como máximo. Dado que el ángulo máximo son 35º a cada banda, la velocidad angular media que resulta con estos requisitos es:

ω =2 ⋅35 ⋅ π

18028s

= 0,04 rads

Por tanto la potencia necesaria del servo es:

PS = Mtimón ⋅ω = 7832Nm ⋅0.04 rads

= 313W

Esta es la potencia que tiene que entregar el servo. La potencia absorbida por este, suponiendo un rendimiento de 0,5, será:

Pabsorvida = Ps

0.5= 0,626kW



Equipo de fondeo y amarre: El dimensionamiento de estos equipos se ha realizado siguiendo el reglamento del GL por medio del numeral de equipo.

Numeral de equipo:

EN = Δ23 + 2 ⋅ a ⋅B + bihi ⋅sinϑi∑⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

+ 0.1⋅A

A = Área en la vista de perfil del casco y superestructurasB = Manga máximaa = Puntal de la cubierta de habilitaciónbi = Manga de la superestrucutrahi = Altura de la superestructura

Realizando estos cálculos para el buque proyectado se obtiene un numeral de equipo EN=129.

Ancla En base al numeral, y entrando en la tabla correspondiente, se determina un ancla peso por ancla de 360kg. Dado que se usará un ancla de tipo HHP (High Holding Power) se reducirá la masa del anca en un 25%, quedando 270kg de peso. Se montarán dos anclas como la especificada. A 1140 mm B 820 mm C 465 mm D 190 mm E 745 mm F 965 mm G 1100 mm H 200 mm ∅ 38 mm

Cadena La cadena se elegirá de clase K2. Las cadenas de esta clase tienen una calidad superior, por lo que, para una misma tensión o numeral de equipo, se puede reducir el peso de la cadena. La longitud total de la cadena es de 250 metros. El diámetro de la cadena es de 17,5 mm

Pool N

The POOL N anchor is said to be the mostbeautiful anchor. Probably for this reasonlarge yachts and cruise vessels are oftenequipped with this type of POOL anchor.

This does not mean that these anchors arenot in use on board of cargo carriers. Onthe contrary, some of the biggestcontainer shippers in the world equip alltheir vessels with this type of POOLanchor.

The flukes of the POOL N anchor are constructed out of two shaped plates, which arewelded together. Therefor, the flukes of the POOL N anchor are hollow. Thisconstruction gives the anchor a large resistance against bending forces.

This Anchor are fully balanced, which enable them to be smoothly stowed in an anchorpocket. The endshape of the shank of the anchor can be varied for application of alldifferent types and dimensions of connection parts.

See specification table at the bottom of the page for sizes and dimensions.

Contact our sales staff for prices and availability.



Caja de cadenas: Según el GL, el espacio mínimo de la caja de cadenas es:

S = 1.1⋅d 2 ⋅ l100000

= 1.1⋅17.52 ⋅ 247.5100000

= 0.83m3

Este espacio se distribuirá en dos compartimentos separados, uno para cada cadena de cada ancla.

Molinete: Como molinete de ancla se ha elegido el modelo VWC6000 del fabricante MAXWELL. MAXWELL. En la siguiente tabla se resumen las medidas geométricas de dicho equipo. Se instalarán dos, uno por cada ancla. A 180 mm B 485 mm C 125 mm F 553 mm H 110 mm I 346 mm El molinete es accionado por un motor hidráulico. Se adjunta la especificación del motor: Low flow High flow Max P 180 bar 138 bar Pull Capacity 3640 kg 3640 kg Recommended Flow

36 l/min 53 l/min

Line Speed 13 m/min 13 m/min Max. Flow 75 l/min 75 l/min Weight of Windlass

280 kg 280 kg

VWC VWCLPVW VW VWC VWCLP

A 180mm 180mm -

7 1/16” 7 1/16” -

B 485mm 485mm 356mm

19 1/8” 19 1/8” 14”

C 125mm 125mm 125mm

4 15/16” 4 15/16” 4 15/16”

F 430mm 553mm 553mm

16 7/8” 21 3/4” 21 3/4”

H 110mm 110mm -

4 5/16” 4 5/16” -

I 430mm 346mm 346mm

16 7/8” 13 5/8” 13 5/8”

Int roduct ion • Topworks • Drives• Band Brakes and opt ions

Anchoring Solutions Windlasses Capstans Accessories

Maximum chain size:

short link 22mm

stud link 22mm

Maximum chain size:

short link 19mm

stud link 19mm

Maximum chain size:

short link 19mm

stud link 19mm



Elementos relativos a la operación de las velas.

Winches: Para la operación de las velas se ha instalado un sistema de winches captivos. En una primera aproximación se han seleccionado los winches captivos del fabricante James Nilsson, una compañía Neozelandesa conocida por la calidad y robustez de sus productos.

A bordo del buque se instalarán 11 de estos winches, de diferentes tamaños según las necesidades concretas:

• 2 para el génova pesado • 2 para el génova ligero • 2 para el Spi • 1 para la escota de la mayor • 1 para la escota de la mesana • 3 para el izado de velas



Agua dulce: Según un documento del INE (Instituto nacional de estadística), la media de consumo de agua de los hogares españoles fue de 144 litros de agua dulce por persona y día. Aunque se trate de un valor para viviendas y no para un buque, el valor se puede utilizar en cierto modo como cota superior de consumo. Además se pretende alcanzar un nivel de confort interior similar al que se espera en un hotel, por lo que no conviene limitar la disponibilidad de agua dulce para duchas, limpieza etc. De esta forma, el tanque de agua dulce dimensionado en el cuaderno 1 (10000 l) puede dar servicio al buque con el máximo número de pasajeros y tripulación a bordo durante aproximadamente 5 días. Dado que además de los tanques de agua dulce se incorporará una planta desalinizadora para la obtención de agua dulce no es necesario aumentar el tamaño de estos.

Grupo de presión Para calcular la bomba necesaria así como de la conducciones se realizarán por el método de la norma francesa. El primer paso consiste en realizar un balance de los consumidores instalados en el buque, calculando el gasto máximo simultáneo en base a unos gastos individuales especificados para cada tipo de consumidor. Descripcion Unidades Caudal unitario[l/s] Caudal [l/s] Lavadora 1 0,2 0,2 Lavavajillas 1 0,2 0,2 Grifos 12 0,05 1,2 Inodoros 10 0,05 1 Duchas 7 0,1 1,4 Bañeras 2 0,4 1,6 Fregadero 2 0,2 0,4 Total 35 6 [1]

K = 1N −1

= 0.171

Q = Qmax ⋅K = 0.583 ls

Este caudal es el que se utilizará para elegir la bomba correspondiente. No representa en ningún caso el consumo diario, ya que daría valores excesivamente altos. Respecto a la presión necesaria para la bomba esta no será demasiado relevante, necesitando únicamente superar una diferencia de alturas máxima de 5 m.c.a.



Se ha elegido para la instalación la bomba UP12/A-‐V20, del fabricante italiano “Marco”. Tipo UP12/A-‐V20 Tensión 24V Autocebado 3m Presión 2,5 bar Caudal 40l/min Consuma 10A Fusible 20 A Bocas ½” BSP Se instalará una segunda bomba del mismo tipo, sin el depósito regulador de presión, para tener el servicio duplicado de cara a averías.

Calentador: Como calentador se ha instalado el modelo AquaH Marine, Nr.56-‐47459-‐01, del fabricante Johnson Pump. Este calentador tiene un volumen de 80litros y una potencia de 1200W, permitiendo la conexión del calentador tanto a la red eléctrica como al circuito de refrigeración del motor principal, aprovechando la energía térmica presente en el circuito de refrigeración. Funciona con una tensión de 220 V.

Potabilizadora: Para aumentar la autonomía y evitar aumentar el tamaño de los tanque de agua se ha incorporado una planta potabilizadora/desalinizadora. Se ha decidido instalar el modelo “AC190” de la empresa alemana “Aquatec”. A continuación se resumen las características principales del modelo. Producción de agua potable [lit/h]

190

Salinidad agua producida

373 ppm

Presión de trabajo 55-‐60 bar Tipo de membrana SW 2540 Consumo energético 10,1 A Nivel sonoro 74 dB Peso 52 kg



Se ha elegido este modelo, con una capacidad de producción de agua dulce de 190 litros hora para poder llenar el tanque aun cuando se este haciendo un uso intensivo de baños, cocina etc. De esta forma, si se consumen 2160 litros al día, y la máquina produce 4560litros, se ganarían 2400 litros, llenando los tanques en aproximadamente cuatro días. Esto da margen para desconectar la planta durante las horas de la noche y otros momentos de descanso para evitar molestias debidas al ruido y vibraciones de la bomba de alta presión.

Conexiones

En el plano se presenta el esquema de conexiones básico del circuito de agua potable. Se trata de los cuatro tanques, que se pueden llenar por medio de una toma en puerto o a través de la planta potabilizadora de agua salada. Esta toma el agua de una toma de mar. De los tanques se pasa el agua dulce a la bomba que da la presión para toda la instalación. En paralelo se instala de forma permanente una segunda bomba para asegurar la disponibilidad del servicio en caso de avería de una de las bombas. Después se conecta el agua al calentador, que se encuentra conectado a la red de 220 V y al circuito de refrigeración del motor para, siempre que sea posible ahorrar el consumo de energía. De ahí se llevan las tuberías a los diferentes baños y cocina. Cada baño y la cocina dispondrán además de una llave general.



Contraincendios: El dimensionamiento de los equipos contra incendios se ha dimensionado conforme al MCA. Este establece una diferenciación entre los buques de menos de 500GT y los de más de 500GT. Dado que nuestro buque tiene menos de 500GT se realiza el diseño conforme a los criterios del apartado 15ª. Además se observarán los requisitos del reglamento del GL. Requisitos: Descripción Número Lanza de agua 1 Bomba contra incendios principal 1 Bomba contra incendios alternativa, con fuente de alimentación y toma de mar independiente

1

Bocas y conducción Suficientes para llegar a cualquier punto del buque con una sola manguera

Mangueras 3 Extintores portátiles (acomodación) Para cada cubierta, uno cada 10m Extintores (cámara de máquinas)

• Sistema de extinción fijo • 2 extintores para fuegos de

aceite y 1 de C02 de 16 kg de capacidad

2 +1

Traje anti incendios 2 Manta contra fuego (cocina) 1

Bombas: La capacidad de la bomba principal no será menor de:

Q ≥ 2 ⋅{1+ 0.066 ⋅ L ⋅ B + D( )( )0.5}2 m3

hr

= 2 ⋅{1+ 0.066 ⋅ 42.5 ⋅ 7.69 +1.772( )( )0.5}2 m3

hr=

= 10.79 m3

hr

Sin embargo el reglamento del GL establece que la capacidad mínima de la bomba antiincendios principal será de 20 m3/h.



Conducción: La tubería principal del sistema contra incendios se ubicará por debajo del suelo de la habilitación, extendiéndose en línea recta desde la cámara de máquinas hasta la zona común de la tripulación. La bomba principal se ubicará en la cámara de máquinas, y la secundaria debajo de la zona común de tripulación. En la salida de cada bomba se ubicará una válvula de retención para evitar el flujo hacia la bomba. Desde esta conducción principal partirán tres ramales hacia la cubierta de acomodación y la cubierta. El primero de estos ramales terminará con una toma en el garaje de la embarcación auxiliar. El segundo servirá a dos tomas, la primera, debajo de la escalera de la acomodación para los camarotes de armador y pasajeros y la segunda, a la misma altura en el salón, al lado de la escalera hacia el puente de mando. El tercer y último de los ramales servirá a una toma en la cocina, desde la que se puede llegar a cualquier espacio de la zona de tripulación. El diámetro de la conducción antiincendios se toma, según el reglamento del GL, como el 80% del diámetro de la conducción principal de achique.

dF = 0.8 ⋅dH = 0.8 ⋅60 = 48mm Se tomará como valor final para el diámetro 50mm.

Mangueras Las mangueras se encontrarán almacenadas en forma enrollada al lado de cada toma del sistema principal. Su longitud será la máxima permitida por el reglamento, 18m, con el objetivo de alcanzar con la mayor facilidad posible todos los espacios.



Extintores portátiles: Se colocará un extintor en cada camarote y cocina, además de dos en el salón y un último en el garaje de la auxiliar. En los camarotes se ubicarán preferentemente dentro de los armarios. Todos los extintores portátiles se encontrarán fijados de forma segura de manera que no puedan moverse durante la navegación. Serán de 5kg de polvo.

Cámara de máquinas: La cámara de máquinas se dotará de un sistema contra incendios de CO2 a alta presión. El volumen necesario para dicho sistema es el 30% del volumen de la cámara de máquinas. El volumen de la cámara de máquinas es de 80m3, por lo que el volumen de CO2 necesario es de 24m3. Con un volumen específico de 0,56m3 por cada kg de CO2, se obtienen aproximadamente 43kg de CO2. El volumen de las botellas de CO2, con un llenado de 2kg de CO2 por cada 3 litros de volumen de botella, da un volumen total de 65 litros. La instalación de las botellas se realizará en el espacio que queda entre la cubierta del salón y el suelo del puente de mando. La activación del sistema tiene que ser manual.



Ventilación: Para mantener una temperatura agradable en el interior del buque tanto en verano como en invierno es necesario de disponer de un sistema de climatización que ajuste tanto la humedad relativa como la temperatura. Para ello tendrá que ser una unidad del tipo reversible. Para conseguir un ambiente agradable se deberá conseguir una humedad relativa del 40%. En cuanto a la temperatura interior se deberán conseguir valores entre 20 y 26 grados. Mediante aplicaciones de cálculo puestas a disposición por los diferentes fabricantes de equipos de refrigeración en sus respectivas páginas web se estima la necesidad de refrigeración en el intervalo de 50 a 65 frigorías por metro cúbico para climas muy calurosos, como es el de la zona caribeña. La frigoría es una unidad informal para medir la absorción de energía térmica y es igual a una kilocaloría negativa. Más frecuente es aun el uso de su equivalente anglosajón, la BTU (British Termal Unit). Esta representa la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura un grado Fahrenheit de una libra de agua en condiciones atmosféricas normales. 12.000 BTU equivalen a 1 tonelada de refrigeración, y 4 BTU son aproximadamente una frigoría. Una primera aproximación de los volúmenes a refrigerar da los siguientes valores: Espacio Capacidad de refrigeración Zona tripulación: 112 m3 22.400 BTU Camarotes armador e invitados: 196 m3 39.200 BTU Salón (incluye puente de mando): 295 m3 59.000 BTU Total 603 m3 120.600 BTU El sistema que se instalará será del tipo “Chilled Water”. Este sistema consta de una unidad que enfría o calienta agua. Esta agua es enviada a las turbinas que se encuentran en cada habitación y se encargan de hacer circular el aire, calentando u enfriándolo según proceda con el agua.



El diagrama anterior ejemplifica el funcionamiento del sistema. El sistema instalado difiere ligeramente del que se observa en el diagrama, ya que este únicamente recircula el aire que ya se encuentra en el barco. En el barco se incorporarán varias tomas de aire sobre la superestructura, que, mediante ventiladores axiales, servirán de alimentación a las ventiladores radiales de cada habitación. En la zona de habilitación todas las conducciones se llevarán por debajo del piso. Únicamente el ventilador radial y la salida de aire se montarán en los armarios de cada habitación. En la zona del salón las conducciones se llevarán en los laterales, con las salidas incorporadas en los muebles. La planta de enfriamiento del agua seleccionada será la MCG-‐LP del fabricante Dometic. Esta planta, construida de forma modular permite acoplar diferentes módulos hasta alcanzar la capacidad requerida. Otra característica muy interesante de este modelo es su reducido tamaño, óptimo para la cámara de máquinas de un velero. Tiene una capacidad de 130.000 BTU/hr.

Los ventiladores radiales elegidos son del tipo AT del mismo fabricante Marine Air. Estos tienen una capacidad de 4000 a 36000 BTU/hr, por lo que se pueden adaptar sin problemas a los diferentes tamaños de los camarotes. Para poder realizar además sin problemas las funciones de calefacción si fuese necesario se incorporará a todos los ventiladores un postcalentador eléctrico.

30/10/12 10:58products - Dometic

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MCG-LP Low-Profile Modular Chiller

Space-Saving Chiller DesignMarine Air MCG Low-Profile ModularChillers are designed for locationsonboard where height is an obstacle.At 18.25"/464 mm (3 to 6 ton) and25.2"/640 mm (12.5 and 15ton) tall, MCG-LP modules aremuch shorter than other chillers in thesame capacity range, but no shorter onhigh performance and reliability.

MCG-LP single modules are available incapacities from 36,000 (3 ton) to180,000 (15 ton), and can be staged toachieve larger capacities. Up to sixmodules can be staged.

The MCG-LP Series was engineered to harness the exceptional thermodynamicproperties of environmentally safe R-410A refrigerant.

Fits into spaces where height is a limitation.

Reverse-cycle cooling and heating.

Up to 25% more condenser area than similar units.

Stainless-steel drain pan (3 to 6 ton models).

Lightweight painted aluminum drain pan (12.5 and 15 ton models).

Removable PVC water headers resist corrosion and erosion.

Expansion valve modulates refrigerant for improved performance.

Remote-mountable electrical box.

3 to 15 ton capacities.

Up to six modules can be staged for larger capacities.

Environmentally safe R-410A refrigerant.

Technical Data

Capacity (BTU/hr) 36,000 - 180,000

Unit Type Chiller

© Dometic Group Tel +46 8 501 025 00 - Sales & Support Follow us on

Like 030/10/12 11:28products - Dometic

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AT Air Handlers

Impoved Design for BetterPerformanceMarine Air's AT series of air handlersfor tempered water systems are draw-through (ducted) units that replace theFlex-Duct and Draw-Through models,and have many improvements andoptions over the existing units.

Significant improvements include:sloped "Positive-Flow" drain pan whichstand water, larger drain connections,improved coil design for better coolingand dehumidifiying performance, coil isoffset from drain pan edge to ensure all condensation is caught in the pan, redesignedpiping so the bypass valve is clear of dripping condensation, pressure test ports fortroubleshooting, and the new 24,000 BTU/hr unit uses a high-efficency, internal-motorblower for quieter operation. On units with auxiliary (electric) heat, the new heaterdesign allows removal from the top or side for access or servicing.

For complete technical data, including electrical, physical dimensions, and weights,please download the spec sheet.

Technical Data

Capacity (BTU/hr) 4,000 - 36,000

Unit Type Air Handler

© Dometic Group Tel +46 8 501 025 00 - Sales & Support Follow us on

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Hélices transversales: Para dotar al barco de una alta capacidad de maniobra en puerto y poder realizar fácilmente las maniobras de atraque y desatraque se ha decidido incorporar dos hélices transversales. Una de las hélices irá situada en proa, la otra en popa. Ambas serán de tipo retráctil para no aumentar la resistencia del buque durante la navegación. Para el dimensionamiento de estas hélices se ha recurrido a la información disponible en la página web del fabricante Max-‐Power. Entrando con la eslora del buque en la gráfica disponible, y moviéndonos en una zona de desplazamiento medio/alto, la potencia recomendada por el fabricante es de 75 KW.

Al tratarse de sistemas retráctiles, el modelo que corresponde a esta potencia es el R600, del mismo fabricante. En la siguiente tabla se resumen las características principales: Potencia [KW/hp] 75/110 Empuje [kg/KW] 12 Opciones de Motor hidráulico Pistón Mecanismo de apertura/cierre

Hidráulico (doble)

Hélice 4 palas Diámetro interior turbina

600mm

Peso 320 kg



Ambas hélices transversales se instalarán todo lo a proa o popa que sea posible. Las limitaciones a la ubicación vienen dadas por otros elementos en la popa (timón, línea de ejes etc.) y por el requerimiento de quedar, una vez desplegado, a más de 600mm por debajo de la superficie.

Las hélices son hidráulicas y se encuentran conectadas al sistema hidráulico central.



Equipos de ayuda a la navegación Dada la gran diversidad de soluciones y fabricantes disponibles en el mercado, y dado que no todos los sistemas son compatibles entre ellos, es conveniente elegir el mayor número de productos de un mismo fabricante para evitar problemas y aprovechar al máximo las características ofrecidas. En este caso se ha elegido instalar esencialmente productos del fabricante FURUNO, con una buena calidad de los productos y una amplia red de asistencia técnica con cobertura mundial.

Radar El sensor de Radar elegido es el modelo DRS 12A. Se trata de una antena abierta. Sus características técnicas se detallan a continuación. Potencia salida 12 kW Tamaño 4 ft Tipo de antena Abierta Alcance máximo 72 millas Posibiliad de giro a 48 rpm Si Unidad de amplificación de potencia

PSU-‐012

Adicionalmente hay que seleccionar una antena para el sensor. De las disponibles se seleccionará la de menor tamaño y peso para reducir el escantillonado de las crucetas en la que se monte, así como para tener el menor efecto negativo en el cdg. Antena: XN12A/4. Se trata de una antena de 4 pies de diámetro y un peso de 7 kg.

Compás: Como compás se ha instalado el compás satelital SC-‐30. Este modelo dispone de dos antenas GPS y un acelerómetro, con lo que puede suministrar información al sistema de navegación sobre el rumbo de la embarcación con una precisión de 1ºrms, así como sobre los ángulos de cabeceo y balance, pudiendo corregir los valores del resto de sensores a bordo con esta información. Adicionalmente, y como seguridad en caso de fallo del sistema electrónico, se instalará un compás magnético tradicional.



GPS: Como antena principal de GPS se ha seleccionado el modelo GP-‐330B. Esta pequeña antena permite precisiones de GPS menores de 3m. Su pequeño peso (0,22kg) la hacen también ideal a la hora de montarse en el palo.

INMARSAT: El sistema de satélites INMARSAT ofrece una cobertura global (a excepción de los polos) para comunicaciones de voz y datos. Mediante un HUB incorporado, permite que diferentes equipos y ordenadores a bordo se conecten a la red. Permite además el uso simultáneo de los servicios de teléfono y datos. Data Communication

Standard IP Up to 284 kbps Streaming IP 8, 16, 32, 64, 128 kbps

Voice 4 kbps AMBE +2/3.1 kHz audio FAX Group 3 Fax via 3.1 kHz audio SMS Standard 3G



AIS El sistema AIS, (Automatic Identification System) es una ayuda a la navegación que transmite y recibe informaciones del barco y los que le rodean, como posición, rumbo y velocidad a través de las ondas de radio VHF. Con este sistema se reduce el riesgo de colisiones con mala visibilidad y se aumenta la información disponible para planificar rutas y maniobra. El alcance del sistema viene condicionado por el alcance de las ondas de VHF, que, con una buena antena puede llegar a 30-‐40millas. La información transmitida por medio del AIS es:

• Información estática: o MMSI o Nombre del buque o Tipo de buque

• Datos dinámicos o Posición del buque o Tiempo UTC o Rumbo sobre el fondo (COG) o Velocidad sobre el fondo (SOG)

• Datos del viaje o Tipo de carga o Mensajes de seguridad cortos

El receptor/transmisor AIS elegido es el FA-‐50.

Navtex: El sistema NAVTEX y Weatherfax permite la recepción de boletines y mapas meteorológicos a bordo. El sistema NAVTEX funciona en la banda de frecuencias de la VHF, mientras el Weatherfax trabaja el la LF/MF. El modelo seleccionado, el FAX-‐30, tiene las siguientes características:

• Permite la conexión a PC mediante Cable Ethernet • Navegación mediante interfaz web sin necesidad de software propietario • Capacidad para almacenar hasta 12 imágenes y 130 mensajes Navtex • 320 canales preprogramados • Previsualización de mensajes



Instrumentación: Toda la instrumentación que se expone a continuación se instalará por duplicado, una vez en la bañera exterior y otra en el puente de mando interior.

FL-‐501:

El FL-‐501 es un instrumento para representar el ángulo del viento, tanto aparente como real. Así mismo incorpora una pantalla digital en la que se pueden presentar la velocidad del viento u otras variables disponibles, como temperatura del agua VMG etc. El aparato se conecta mediante NMEA 2000 a la red del barco.

FL-‐502: El FL-‐502 es un instrumento muy parecido al FL-‐501, con la particularidad de que únicamente se representa el intervalo de ángulos de viento de 0 a 60º a cada banda. Con esto se consigue una mayor resolución en los rumbos de ceñida, donde pequeñas diferencias de ángulo pueden representar una gran



diferencia de VMG. Al igual que el FL-‐501 se conecta a la red por medio de NMEA 2000. FL5001:

Es la veleta y el anemómetro de la serie FL50. Tiene un error de menos de +/-‐10º. Para medidas de velocidad la precisión es de +/-‐ 5%

FL-‐503: Se trata de un repetidor de información. La pantalla en blanco y negro se encuentra dividida en tres partes, pudiendo colocar en cada una de ellas un valor diferente. Se conecta al sistema por NMEA 2000.

FL-‐ 506

El Fl-‐506 es un indicador del ángulo del timón. Se conecta al sistema mediante el protocolo NMEA 2000. Tiene dos modos de representación de la información en su pantalla LCD: analógico y digital.



Plotter: El plotter es un instrumento de navegación electrónica que permite, además de visualizar toda la información que comparten los instrumentos de medida sobre posición, fondo, velocidad, viento etc, visualizar cartas náuticas, en formato raster o vectorial y trabajar sobre ellas. Aunque no sustituyen a las cartas náuticas en papel, constituyen una gran ayuda para la navegación por sus opciones de superposición de información, así como rapidez de acceso. El modelo seleccionado, el MFDBB es del tipo “caja negra”, lo que significa que no incluye las pantallas para visualización. Algunas de las características que incluye el modelo:

• Tecnología “Time-‐Zero” que permite recargar la cartografía de forma instantánea sin molestos tiempos de carga

• Cartografía completa en 3D. • Hasta 200 rutas en memoria • Hasta 100 waypoints por ruta • Información sobre mareas y corrientes • Monitorización del motor • Procesador ARPA • Seguimiento de blancos AIS • Entradas y Salidas de video estándar. • Visualización de NAVTEX/Weatherfax

Para la bañera exterior se ha elegido otro plotter con pantalla integrada.

Monitores: Los monitores que se instalarán en el puente de mando para visualizar la información de la unidad de Plotter, Radar, Sonda etc. son del modelo MU-‐190HD. Se trata de monitores de 19 pulgadas de tamaño marinizados. Se instalarán tres de estos monitores en el puente de mando Características:

• Pantalla de gran nitidez • Resolución 1280 x 1024 SXGA • 1000 cd/m2 de brillo y tratamiento anti reflectante • Sensores de iluminación que ajustan automáticamente el brillo de la

pantalla • Entradas: 1x RGB, 2x DVI, 3x NTSC/PAL • Opción de PIP



Detector de radares

Un pequeño aparato que, al detectar la señal de un radar, da una alarma y marca el cuadrante en el que se ha detectado, así como su intensidad. Inútil en zonas con mucho tráfico puede ser de gran ayuda durante travesías para detectar embarcaciones de menor porte que no monten el sistema AIS. El modelo concreto es de la compañía “MERVILLE”

Radio FM 8800S: Se trata de una radio de VHF que cumple con la normativa exigida por ITU, IEC, ETSI, IMO y GMDSS. Con un diseño compacto incluye un radioteléfono de 25W de potencia. Además incorpora el sistema DSC y teclas de acceso rápido al canal 16, así como función en dos o más canales simultáneamente. Dispone además de la opción de añadir teléfonos adicionales a la estación, que se repartirán por el camarote de capitán, camarote del armador, bañera superior y salón, sirviendo de intercomunicador dentro del buque.

Además se ha instalado la radio FM1503EM, que trabaja en la banda de frecuencias HF. Incorpora DSC y tiene una potencia máxima de 150W. Incluye además un modem adaptado que permite el envío y recepción de correos electrónicos por medio de la radio sin los altos costes asociados al sistema INMARSAT.



Sonda y corredera. La sonda es únicamente un pequeño trasductor que se conecta al sistema de navegación. Además de la profundidad también mide la velocidad del buque sobre el agua, así como la temperatura de esta. El modelo

Intercomunicador interno: Se utilizará el sistema descrito en la radio VHF

Esquema de conexiones El esquema de conexiones se ha realizado teniendo en cuenta la información disponible en la página web del fabricante. Sin embargo, debido a la complejidad de la materia, es recomendable recurrir a especialistas para el diseño detallado de la instalación.



Ubicación de antenas: Las antenas se colocarán en el mástil. La antena de la VHF se instalará en el tope del mástil mayor. Las demás antenas de GPS, compás satelital y radar se instalarán a la altura de la primera cruceta del mismo mástil. La posición relativa de estos elementos habrá de ser estudiada con detalle ya que interfieren unas con otras. Se seguirán las recomendaciones del fabricante.

Equipo de seguridad El equipo de seguridad del buque se dimensionará conforme a los requisitos del SOLAS. De esta forma se garantiza un nivel de seguridad suficiente. En algunos puntos se ampliarán los equipos exigidos por el SOLAS. Las características para las que se ha dimensionado son las de máxima tripulación y pasajeros.

Aros salvavidas: Se llevarán un total de 8 aros salvavidas a bordo. De estos ocho aros salvavidas, 2 contarán con una rabiza flotante cada uno, 4 con un artefacto luminoso y 2 con señales fumígenas y luz.

Chalecos salvavidas: A bordo se llevarán un total de 16 chalecos inflables para adultos, uno por cada persona en el correspondiente camarote y otro de reserva en el puente de mando. Adicionalmente se llevarán 2 chalecos de niño a bordo, dado que puede ser frecuente que se encuentre más de un niño a bordo. En este apartado el SOLAS únicamente exige un 5% de chalecos para niños. Los chalecos para adultos serán de 250N de flotabilidad.



Balsa salvavidas:

El buque llevará 2 balsas salvavidas de tipo lanzable para 16 personas de capacidad. Irán estibadas en cubierta, una en cada banda.

Bote de rescate: Se utilizará la embarcación auxiliar del buque como bote de rescate rígido.

Trajes de inmersión: Se llevarán a bordo 15 trajes de inmersión, uno por cada persona a bordo. De esta manera se protege a pasajeros y tripulación de la hipotermia en caso de caída al agua con mal tiempo o una vez embarcados en la balsa salvavidas.

Medios de embarque Se dispondrán dos escalas de gato para permitir subir a bordo a personas caídas así como embarcar con seguridad en las balsas salvavidas.

Otros: Adicionalmente a los mencionados elementos de seguridad se llevarán tres aparatos radiotelefónicos portátiles, un lanzacabos, un respondedor radar y elementos de señalización.



Equipos de ocio:

Red LAN: A bordo se montará una red Ethernet completa. Estará conectada a un servidor central, encendido permanentemente. En cada habitación se montará un punto de conexión inalámbrico. A este punto de acceso, además de los equipos personales de los tripulantes, pasajeros y propietarios como teléfonos, ordenadores etc. se conectarán por cable tanto un teléfono por VOIP como la televisión y el equipo de sonido. El servidor se utilizará, además de para las labores relativas a la operación del buque, como centro multimedia de almacenamiento de la biblioteca de audio y video, disponible todo ello a través del protocolo DLNA en todos los camarotes.

El sistema de comunicación INMARSAT se conectará a la misma red.

Camarote(

Camarote(

Camarote(

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Camarote(

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Puente(de(mando(

Servidor(

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Todos(los(camarotes(3enen(la(misma(instalación(de(ocio(



Televisiones En todos los camarotes se instalará una televisión. El tamaño de dicha televisión se seleccionará en función del espacio disponible en el camarote. Además de buscar una calidad de imagen óptima son requisitos una interfaz del tipo “SMART TV”, que permita sin complementos adicionales acceder al contenido multimedia del servidor.

Equipo de Sonido En cada camarote se instalará un equipo de sonido, con su acceso a través de la red a la biblioteca central. Se recurrirá preferentemente a equipos que se puedan montar en la pared, con no más de dos altavoces salvo en el caso del salón o el camarote del armador.



Bibliografía [1] Evac. Sitio Web. [Online]. http://www.evac.com [2] Ensolve. Sitio Web. [Online]. http://www.ensolve.com [3] Max-‐Power. Sitio Web. [Online]. http://www.max-‐power.com [4] Maxwell Marine. Sitio web. [Online]. http://www.maxwellmarine.com/ [5] James Nilsson. Sitio Web. [Online]. http://www.jamesnilsson.com [6] Marco. Sitio Web. [Online]. http://www.marco.it/ [7] Johnson Pump. Sitio Web. [Online]. http://www.spx.com/en/johnson-‐pump/ [8] Aquatec. Sitio Web. [Online]. http://www.aquatec-‐ndrh.de [9] Dometic. Sitio web. [Online]. http://www.dometic.com/enie/ [10] Furuno. Sitio Web. [Online]. http://furuno.com/en/index.html

!!!!

Planta&eléctrica!

! !

Cuaderno!9! Planta!eléctrica! Proyecto!Nº129!!

Eduardo!Íscar!Rüland! ! 2!

Introducción:,..........................................................................................................................,3!Tensión,y,frecuencia,de,la,planta:,...................................................................................,4!Sistema,de,distribución:,.....................................................................................................,4!Balance,eléctrico,...................................................................................................................,5!Coeficientes:,.....................................................................................................................................,5!Consumidores,..................................................................................................................................,5!Tablas:,................................................................................................................................................,5!

Planta,de,generación,.........................................................................................................,10!Principal:,........................................................................................................................................,10!Emergencia:,..................................................................................................................................,11!

Transformadores:,..............................................................................................................,12!Cuadro,eléctrico,..................................................................................................................,12!Barras,del,cuadro,principal,.....................................................................................................,12!

Otras,consideraciones:,.....................................................................................................,13!Referencias:,..........................................................................................................................,14!

!! !



Introducción:!!!El!objetivo!de!este!cuaderno!es!realizar!el!dimensionamiento!de!la!planta!eléctrica!del! buque.! Para! ello,! se! ha! de! procurar! encontrar! una! solución! que! sea! versátil,!eficiente!y!compacta,!adaptándose!a!las!diferentes!situaciones!del!buque.!!!Para!analizar! la!demanda!de!potencia!de! los!diferentes! servicios! se!han!definido!distintos!perfiles!de!carga!eléctrica.!!!!

1. Navegando!a! vela:!Es!una!de! las! situaciones! típicas! ! del! buque.!En!ella,! el!motor!principal!se!encuentra!parado!y!los!consumidores!específicos!son!los!winches!de!la!maniobra!y!la!habilitación!a!bordo.!En!esta!situación!la!planta!hidráulica!funciona!mediante!las!bombas!eléctricas!acopladas.!

2. Navegando!a!motor:!En!esta!situación!el!buque!navega!sin!velas!a!motor.!3. En! puerto! o! fondeo:! ! Tanto! el! puerto! como! fondeado! el! buque! tiene!

requisitos! energéticos!muy! similares.! Por! ello! se! han! agrupado! estas! dos!situaciones!bajo!un!único!perfil!eléctrico!

4. Emergencia!!La!instalación!dispondrá!tanto!de!un!generador!de!corriente!alterna,!que!permite!reducir!el!peso!y!tamaño!de!los!cables!así!como!un!grupo!de!baterías!encargados!del! arranque! de! los! motores! del! buque.! La! corriente! alterna! tiene! además! las!ventajas!de!facilidad!de!utilización!mediante!transformadores,!un!mayor!empacho,!así!como!menor!coste!y!peso!de!maquinarias.!La!fiabilidad!de!sistemas!de!corriente!alterna!es!asimismo!mayor!y!tienen!un!menor!mantenimiento!!! !



!

Tensión!y!frecuencia!de!la!planta:!!La! planta! del! buque! dispondrá! de! generadores! trifásicos! de! 400/230! V.! De! esta!manera,!conectando!las!fases!o!una!fase!y!neutro!se!obtienen!redes!de!400!y!230!voltios.!!!Siempre! que! sea! posible! se! conectarán! los! equipos! a! la! red! de! 400! voltios,!reduciendo!el!amperaje!y!con!ello!las!dimensiones!del!cableado.!!!La!frecuencia!de!la!red!será!de!50Hz!al!ser!la!mayoría!de!los!equipos!montados!de!fabricantes! europeos,! así! como! el! mar! mediterráneo! su! principal! lugar! de!operación.!!!Además! de! la! red! principal! se! dispondrá! de! otra! de! 24V! para! los! equipos! de!navegación.!!!!

Sistema!de!distribución:!!!El!sistema!de!distribución!!en!corriente!continua!constará!de!dos!conductores,!uno!de!ellos!conectado!a!tierra.!!!El!sistema!de!distribución!en!corriente!alterna!será!de!tres!hilos!(uno!por!fase)!con!neutro!directamente!a!tierra.!!!! !



Balance!eléctrico!!

! Coeficientes:!!

El! balance! eléctrico! es! la! herramienta! que! permite! definir! los!requerimientos!de!potencia!eléctrica!del!buque.! !Consiste!en!multiplicar! la!potencia! unitaria! por! el! número! de! equipos! que! monta! el! buque! y! dos!coeficientes.!El!primero!de!ellos,!el!coeficiente!de!simultaneidad!Kn,! indica!si! todos! los! aparatos! funcionan! de! forma! simultánea.! Por! otro! lado,! el!coeficiente!de!servicio!y!régimen!representa!el!régimen!al!que!funcionará!el!motor! respecto! a! su! potencia! nominal! y! el! tiempo! que! este! permanece!funcionando.!!

!

! Consumidores!!

Los!consumidores!se!han!dividido!en!varios!grupos!según!su!uso!o!ubicación!en!el!buque:!!

• Cámara!de!máquinas:!Incluye!todos!los!equipos!y!servicios!que!se!montan!en!la!cámara!de!máquinas!principalmente,!con! un! carácter! mecánico! y! un! uso! relevante! para! la!operación!del!buque.!

• Habilitación:! En! la! habilitación! se! han! agrupado! la!iluminación!de! camarotes,! los! equipos!de!ocio!de! todo!el!buque!y!las!válvulas!de!vacío!de!los!baños.!

• !Cocina:! Aquí! se! han! agrupado! todos! los! equipos! de! la!cocina!del!buque,!de!gran!potencia.!

• Otros!• Consumidores! 24V:! Se! trata! fundamentalmente! de! los!

equipos!de!navegación!del!buque,!a!los!que!se!añaden!las!pérdidas!en!los!transformadores.!!

!!

Para! todos! los! consumidores! se! supone!un! factor!de!potencia!de!0,8.!Este!valor! es! comúnmente! aceptado! y! representa! la! mayoría! de! los! aparatos!instalados! en! un! buque! de! las! características! del! proyectado.! ! Una! vez!determinada! la!potencia!activa!total!de!cada!situación!de!carga!se!dividirá!esta!entre!dicho!factor!de!potencia!para!obtener!la!potencia!aparente!total.!!

!

! Tablas:!!!!

Cuaderno)9) Planta)eléctrica) Proyecto)Nº129))

Eduardo)Íscar)Rüland) ) 6)

Cámara)de)máquinas:)Consumidor** Número* Pot.*Unit.* Pot*tot* KN* KSR1* KSR2* KSR3* KSR4* P1* P2* P3* P4*Servo&del&timón& 1& 626& 626& 1& 0,5& 0,5& 0& 1& 313& 313& 0& 626&

Bombas&de&sentina& 3& 800& 2400& 0,33& 0,3& 0,3& 0,3& 1& 240& 240& 240& 800&

Bomba&antiincendio& 3& 2500& 7500& 0,33& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 2500&

Bombas&aguas&grises&y&negras& 1& 5700& 5700& 1& 0,4& 0,4& 0,4& 0& 2280& 2280& 2280& 0&

Ventilación& 2& 800& 1600& 1& 0,3& 0,8& 0,3& 0,8& 480& 1280& 480& 1280&Cargador&de&baterías& 1& 3500& 3500& 1& 0,3& 0,3& 0,3& 0& 1050& 1050& 1050& 0&

Calentador&de&agua& 1& 1200& 1200& 1& 0,3& 0,3& 0,5& 0& 360& 360& 600& 0&

Aire&acondicionado& 2& 18200& 36400& 1& 0,8& 0,8& 0,8& 0& 29120& 29120& 29120& 0&

Bomba&de&vacío& 1& 1500& 1500& 1& 0,4& 0,4& 0,4& 0& 600& 600& 600& 0&

Planta&tratamiento&aguas&residuales&

1& 4000& 4000& 1& 0,2& 0,2& 0,2& 0& 800& 800& 800& 0&

P.&trat&bilge&water& 1& 4000& 4000& 1& 0,2& 0,2& 0,2& 0& 800& 800& 800& 0&

Potabilizadora& 1& 2323& 2323& 1& 0,8& 0,8& 0,8& 0& 1858,4& 1858,4& 1858,4& 0&Planta&hidráulica& 1& 16000& 16000& 1& 0,6& 0,3& 0,3& 1& 9600& 4800& 4800& 16000&



Consumidor** Número* Pot.*Unit.* Pot*tot* KN* KSR1* KSR2* KSR3* KSR4* P1* P2* P3* P4*Fuegos& 1& 2900& 2900& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 580& 580& 1160& 0&Freidora& 1& 2400& 2400& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 480& 480& 960& 0&Lavadora& 1& 1200& 1200& 1& 0,2& 0,2& 0,3& 0& 240& 240& 360& 0&Secadora& 1& 1200& 1200& 1& 0,2& 0,2& 0,3& 0& 240& 240& 360& 0&Friegaplatos& 1& 1200& 1200& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 240& 240& 480& 0&Montacargas& 1& 150& 150& 1& 0,1& 0,1& 0,2& 0& 15& 15& 30& 0&Congelador& 1& 900& 900& 1& 1& 1& 1& 0& 900& 900& 900& 0&Nevera& 1& 250& 250& 1& 1& 1& 1& 0& 250& 250& 250& 0&Extractor& 1& 300& 300& 1& 0,6& 0,6& 0,8& 0& 180& 180& 240& 0&Horno& 1& 2200& 2200& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 440& 440& 880& 0&Fuegos& 1& 2900& 2900& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 580& 580& 1160& 0&Freidora& 1& 2400& 2400& 1& 0,2& 0,2& 0,4& 0& 480& 480& 960& 0&Lavadora& 1& 1200& 1200& 1& 0,2& 0,2& 0,3& 0& 240& 240& 360& 0&)))))))))))))))



Habilitación**)Consumidor** Número* Pot.*Unit.* Pot*tot* KN* KSR1* KSR2* KSR3* KSR4* P1* P2* P3* P4*Iluminación& 1& 4000& 4000& 1& 0,4& 0,4& 0,4& 1& 1600& 1600& 1600& 4000&Sopladores&de&aire&acondicionado& 14& 1000& 14000& 1& 0,8& 0,8& 0,8& 0& 11200& 11200& 11200& 0&Sistema&de&vacío&de&baños& 14& 30& 420& 1& 0,1& 0,1& 0,1& 0& 42& 42& 42& 0&Equipos&de&ocio& 1& 6000& 6000& 1& 0,4& 0,4& 0,6& 0& 2400& 2400& 3600& 0&))Otros:*)Consumidor** Número* Pot.*Unit.* Pot*tot* KN* KSR1* KSR2* KSR3* KSR4* P1* P2* P3* P4*Iluminación& 1& 4000& 4000& 1& 0,4& 0,4& 0,4& 1& 1600& 1600& 1600& 4000&Sopladores&de&aire&acondicionado& 14& 1000& 14000& 1& 0,8& 0,8& 0,8& 0& 11200& 11200& 11200& 0&Sistema&de&vacío&de&baños& 14& 30& 420& 1& 0,1& 0,1& 0,1& 0& 42& 42& 42& 0&Equipos&de&ocio& 1& 6000& 6000& 1& 0,4& 0,4& 0,6& 0& 2400& 2400& 3600& 0&



Total:))) P1# P2# P3# P4#Cámara)de)máquinas) 47501) 43501) 42628) 21206)Habilitación) 15242) 15242) 16442) 4000)Cocina) 3565) 3565) 5620) 0)Otros) 1220) 1220) 1800) 3120)Consumidores)24V)) 1191) 1191) 694) 1407)Potencia)activa)total) 68719) 64719) 67184) 29733)Potencia)aparente)) 85.899,kVA) 80.899,kVA) 83.980,kVA) 37.167,kVA)))) )



)

Planta&de&generación&) )

& Principal:&)

Del)balance)eléctrico) se)observa)que) todas) las) situaciones)de) carga) tienen)potencias)similares.)Esto)facilita)la)selección)del)generador)correspondiente.)El) modelo) elegido) ha) sido) el) Caterpillar) C4.4) Marine) Generator,) 50Hz) a)1500rpm,) con) una) potencia) de) 47) kVA.) Se) instalarán) dos) generadores)

idénticos.)))

)) Las)principales)características)del)generador)se)resumen)a)continuación:)))) )

Displacement) )4.4)L)Bore) 105mm)Stroke) 127mm)Combustion) Direct)injection)Aspiration) Naturally)Aspirated)Governor) Electronic)Dry)Weight) 755kg)Total)system)Capacity) )))))))Cooling)System) 16,5)l)))))))Lube)Oil)System) 8.5)l)Oil)Change)Interval)) 500)hr)Rotation)(from)flywheel)end9) Counterclockwise)

))

CATERPILLAR® ENGINE SPECIFICATIONSI-4, 4-Stroke-Cycle-Diesel

Displacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 L (269 cu. in.)Bore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 mm (4.13 in.)Stroke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 mm (4.99 in.)Combustion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Direct InjectionAspiration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Naturally AspiratedGovernor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ElectronicGen Set Package Dry Weight

(approx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 755 kg (1664 lb)Total System Capacity

Cooling System . . . . . . . . . . . . . . . 16.5 L (4.36 U.S. gal)Lube Oil System. . . . . . . . . . . . . . . . 8.5 L (2.25 U.S. gal)

Oil Change Interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 hrRotation (from flywheel end) . . . . . . . . . . Counterclockwise

Air Inlet SystemAir cleaner, single element canister type with serviceindicator and rain cap; glowplug cold start system

Cooling SystemHeat exchanger-cooled packages with Cupro-nickeltube bundle (sized for 50°C amb. air and 32°C seawater) or keel-cooled packages (sized for 50°C amb.air); deaeration expansion tank, plate-type engine,gear-driven centrifugal jacket water pump, gear-drivenself priming sea water pump, Caterpillar Extended LifeCoolant (heat exchanger-cooled packages)

Exhaust SystemDry insulated turbocharger, water-cooled exhaustmanifolds

Fuel SystemPrimary fuel filter/water separator with NPT and BSPconnectors (ship loose), secondary fuel filter (LH), fuelpriming pump — electric, energize-to-run shutoffsolenoid

Generator12 lead reconnectable, 3 phase all models, brushless,separately excited from auxiliary winding to provide300% short circuit current up to 10 seconds, 2/3 pitch,broad voltage band, IP23 water protection, solid statevoltage regulator with integral voltage adjustmentpotentiometer, Class H insulation, connection poles

Governing SystemElectronic governor

Lube SystemLubricating oil, oil filter (LH), dipstick (LH), fumesdisposal (closed system)

Mounting SystemSteel base frame with drip pan, anti-vibration mounts

Starting/Charging SystemNegative isolated ground electric system

GeneralSingle-side service (LH), keel-cooled gensets do notinclude the keel cooler(s)

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STANDARD EQUIPMENT

Control SystemGovernor droop kit (selecting this kit enablesparalleling with appropriate customer-suppliedswitchgear

Generators & Generator AttachmentsSpace heater kit, installed — 120V AC, 240V AC

Fuel SystemDouble wall fuel lines and mounted alarm reservoir

Starting SystemJacket water heater options, additional 12 or 24 voltstarter

Cooling SystemRemote expansion tank kit (box supplied loose)

GeneralPGS test report @ 1.0 power factor, extra literature,storage preservation, export packing: single engineshipment to U.S., 20-foot container engine shipments,40-foot container engine shipments

OPTIONAL ATTACHMENTS

Shown withAccessory Equipment

MARINE GENERATOR SETC4.4 38 ekW

(47 kVA)

50 Hz, 1500 rpm



)))Las)dimensiones)del)generador.)) )Overall)Length) 1422mm)Overall)Height) 1010mm)Overall)Width) 700)mm)))El)consumo)de)cada))generador)es)de)11,0l/h)a)la)máxima)potencia,)dando)un)consumo)total)de)22)l/h)a)plena)carga.)))))

& Emergencia:&)Para) la) situación)de)emergencia) se)obtiene)un)total)de)37)kVA)de)potencia)requerida.)Con)esta)potencia) no) sólo) se) cubren) los) requisitos)exigidos) por) el) SOLAS,) sino) que) se) garantiza)una) operación) segura) de) todos) los) equipos)necesarios)a)boro)durante)un)tiempo)mayor)del)requerido.) Para) cumplir) con) este) cometido) el)generador)seleccionado)es)el)Caterpillar)C2.2T.))Este) generador) de) montaje) modular,)encapsulado)en)una)caja)aislante,)se)ubicará)en)el)espacio)de)almacenamiento)de)proa,)a)babor)de)la)zona)común)de)la)tripulación.)))En)la)siguiente)tabla)se)resumen)las)características)del)generador:)))Potencia)) 24.5)eKW)Frecuencia)) 50)Hz)Consumo) 7,1)l/hr))Para)dar)la)autonomía)de)36hr)en)emergencia)se)dispondrá)de)una)reserva)de)fuel)de)260)litros)de)diesel.))) ))# Cuadro#de#baterías:###Se) instalarán) además) baterías) suficientes) para) realizar) el) arranque) de) los)generadores)y)motores)principales.)))))

Marine Generator Set

SPECIFICATIONSI-4, 4-Stroke-Cycle-Diesel

Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tier 2 CompliantDisplacement . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 L (135 cu in)Bore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 mm (3.31 in)Stroke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 mm (3.94 in)Aspiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TurbochargedGovernor. . . . . . . . . . . . . . . . Electrical IsochronousCooling System. . . . . . . . . . . . . . . . Heat ExchangerWeight (approx)

Open Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 kg (926 lb)Enclosed Set . . . . . . . . . . . . . . . . 527 kg (1162 lb)

Refill CapacityCooling System . . . . . . . . . . . . 9 L (2.4 U.S. gal)Lube System . . . . . . . . . . . . 10.6 L (2.8 U.S. gal)

Oil Change Interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500 hoursFuel consumption (at continuous rating)

1800 rpm . . . . . . . . . . . 8.5 L/hr (2.25 U.S. gal/hr)1500 rpm. . . . . . . . . . . . 7.1 L/hr (1.88 U.S. gal/hr)

C2.2T30.0 ekW (60 Hz) @ 1800 rpm24.5 ekW (50 Hz) @ 1500 rpm

The Caterpillar® C2.2T joins the existing range of small,clean, quiet, compact, and smooth-running generatorsets. This range of small gen sets provides customerswith a more comprehensive power offering, enablingthem to enjoy the benefit of dealing with one supplier forboth propulsion and auxiliary power.

Compact, Efficient PowerThis compact unit provides required power ondemand, operating very efficiently withoptimum performance.

Quiet, Clean PowerThe 4 cylinder turbocharged engine operateswith little vibration and low sound levels.Available as an open set or with a soundenclosure, this package is ideal for powerrequirements in any application.

Reliable PowerLow operating and maintenance costs areachieved through excellent fuel economy and aminimum of required maintenance. The singleside servicing with extended service intervalsmakes maintenance easy.

The two-year or 2,000-hour warranty coversparts and labor for non-revenue producinginstallations with an additional three yearscoverage on all major components. Thestandard one-year warranty covers commercialapplications. A network of worldwide dealersand distributors provides service support.

FEATURES

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Transformadores:&)Se) montarán) dos) transformadores) de) 230) a) 24V) para) alimentar) la) red) de) baja)tensión.)Ambos)generados)tendrán)capacidad)para)alimentar)toda)la)red,)sirviendo)el)segundo)de)respeto.)La)potencia)de)salida)del)transformador)será)de)1200)W.))

Cuadro&eléctrico&)El) cuadro)eléctrico) es) el) cuadro)de)distribución)de) toda) la) instalación)eléctrica) a)bordo.) Se) ubicará) en) el) puente) de)mando) ) en) la) zona) de) popa.) En) el) cuadro) se)encontrarán) claramente) conectados) a) las) barras) los) diferentes) equipos,) con) sus)correspondientes)fusibles)y)diferenciales.)))El)cuadro)de)emergencia)debe)de)acoplarse)automáticamente)en)caso)de)blackgout,)desconectando) los)consumidores)no)necesarios)en) la) situación)de)emergencia.)El)generador)de)emergencia)debe)de)ser)de)arranque)automático)y)conectarse)a) las)barras)de)forma)automática.))

Barras&del&cuadro&principal&)Las)barras)del)cuadro)principal)deben)dimensionarse)para)soportar)la)máxima)corriente.))Esta)corriente)se)calcula)según)la)siguiente)expresión:)))

Imax = Smax

3 ⋅V))

)Que)da)los)siguientes)resultados:)))

1. Para)el)cuadro)a)400V:) Imax = Smax

3 ⋅V= 47.000

3 ⋅400= 67.8A )

2. Para)el)cuadro)a)230V:) Imax = Smax

3 ⋅V= 47.000

3 ⋅230= 118A )

))Con)estas)intensidades)máximas)se)puede)calcular)la)sección)necesaria)para)la)barra:)))

SMIN = Ibarras

α⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

1.6

))

)Que)da)los)siguientes)resultados:)))

Cuaderno)9) Planta)eléctrica) Proyecto)Nº129)

)


1. Para)el)cuadro)a)400V:) SMIN = Ibarras

α⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

1.6

= 67.814.25

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

1.6

= 12mm2 )

2. Para)el)cuadro)a)230V):) SMIN = Ibarras

α⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

1.6

= 11814.25

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

1.6

= 29mm2 )

)

Otras&consideraciones:&)

Se) dispondrán) suficientes) ánodos) de) sacrificio) ubicados) en) timón,) hélice) y) casco)

para)evitar)al)corrosión)del)aluminio)por)corrientes)galvánicas.)

)

El) cableado) será) de) sección) adecuada) para) las) corrientes)máximas) que) vayan) a)

circular.)Además)todos)los)cables)se)conducirán)de)forma)agrupada)e) identificará)

en) ambos) extremos) por)medio) de) adhesivos.) ) Los) pasamamparos) serán) de) tipo)

estanco.)Los)aislamientos)no)podrán)propagar)las)llamas.))

)

)

El)buque)dispondrá)adicionalmente)de)una)toma)de)energía)de) tierra)para)poder)

conectarse)en)puerto.))

)

)

)

)

) )



Referencias:&)[1])Apuntes)y)notas)de)clase)de)la)asignatura)“Sistemas)eléctricos)y)electrónicos)a)bordo”)))[2])Caterpillar.)Sitio)Web.)www.cat.com)

! ! !

!!!!

Resistencia!estructural!

!!!!!!!!!!!!!!

Cuaderno!10! Resistencia!estructural! Proyecto!Nº129!!

Eduardo!Iscar!Ruland! ! ! 2!

!!Índice:(Introducción:(..........................................................................................................................(3!Selección(de(materiales:(.....................................................................................................(4!Cálculo(estructural:(..............................................................................................................(5!Distribución(de(Zonas:(.................................................................................................................(5!Zona(central:(....................................................................................................................................(5!Claras!de!cuadernas!y!longitudinales:!.................................................................................................!5!Presiones!de!Diseño:!...................................................................................................................................!6!Espesores!de!plancha:!................................................................................................................................!8!Refuerzos:!.....................................................................................................................................................!10!Tipos!de!perfiles!seleccionados:!.........................................................................................................!11!

Zona(popa(......................................................................................................................................(13!Claras!entre!cuadernas!y!longitudinales:!........................................................................................!13!Presiones!de!Diseño:!................................................................................................................................!13!Espesores!plancha:!...................................................................................................................................!14!Refuerzos:!.....................................................................................................................................................!14!

Zona(proa(.......................................................................................................................................(16!Claras!de!cuadernas!y!longitudinales!...............................................................................................!16!Presiones!de!Diseño:!................................................................................................................................!17!Espesores!plancha!.....................................................................................................................................!17!Refuerzos!......................................................................................................................................................!18!

Mamparos:(.....................................................................................................................................(19!Presión!de!diseño!para!mamparo!de!colisión:!..............................................................................!19!Presión!de!diseño!para!otros!mamparos:!.......................................................................................!20!

Otras(separaciones(verticales:(................................................................................................(20!Cubiertas:(.......................................................................................................................................(21!Cubierta!de!acomodación:!.....................................................................................................................!21!Freebord!deck:!............................................................................................................................................!22!

Superestructura:(.........................................................................................................................(23!Presiones:!......................................................................................................................................................!23!Espesores:!.....................................................................................................................................................!23!

Cubierta(de(superestructura:(..................................................................................................(24!Presión!de!diseño:!.....................................................................................................................................!24!

Tanques:(.........................................................................................................................................(25!Diseño(estructural(de(la(jarcia:(......................................................................................(26!Descripción(conceptual:(...........................................................................................................(26!Cálculo(de(las(fuerzas(sobre(la(jarcia:(..................................................................................(26!

Bibliografía(...........................................................................................................................(30!!

!

!

!!



Introducción:!!!

El!cálculo!estructural!de!este!buque!se!ha!realizado!conforme!a!las!reglas!de!la!sociedad!de!clasificación!Germanischer!Lloyd.!El!procedimiento!de!cálculo!de!las!presiones!y!espesores!según!este!reglamento!ha!de!hacerse!para!cada!una!de! las!planchas! individualmente,! por! lo! que! se! trata! de! un! cálculo! largo! y! tedioso.! Por!ello,! se! decidió! automatizar,! al! menos! parcialmente,! este! proceso! mediante! un!pequeño!programa!escrito!en!Matlab©.!!!

El!funcionamiento!del!programa!consta!de!una!primera!parte!de!lectura!de!la!geometría!del!buque,!que!se!realiza!a!través!de!un!fichero!de!offsets!obtenido!del!programa!Maxsurf.!Una!vez!leída!la!geometría!del!buque!!se!procede!al!cálculo!de!las! cuadernas! mediante! interpolación! con! el! espaciado! indicado.! Después! se!definen! los! longitudinales,! que! son! colocados! equiespaciados! en! cada! una! de! las!cuadernas.! Este!procedimiento! tiene!una!desventaja! evidente!para!buques! cuyas!formas,! como! es! el! caso! del! presente,! se! estrechan! mucho! en! proa! y! popa:! los!longitudinales! están! cada! vez! más! unidos,! llegando! a! crear! un! entramado!demasiado!denso.!Sin!embargo!esto!se!ha!evitado!con!el!cálculo!de!la!estructura!del!buque!en!tres!tramos!(tramo!de!popa,!tramo!central!y!tramo!de!proa).!!!

En!el!tramo!central!se!posicionan!el!máximo!número!de!longitudinales,!que!se! reducen! en! los! tramos! de! proa! y! popa.! Mediante! esta! reducción! de!longitudinales!se!obtiene!un!doble!efecto:!Por!un!lado,!el!aumento!de!los!paneles!en!relación!a!los!que!se!obtendrían!en!el!caso!de!mantener!todos!los!longitudinales!de! proa! a! popa! tiene! como! efecto! que! se! pueda! mantener! aproximadamente! el!espesor!de!las!planchas!a!lo!largo!de!todo!el!casco,!que!de!otra!manera!se!reduciría!sustancialmente!en!estas! zonas.!Por!otro! lado!además! se! consigue!un!efecto!que!aumenta!la!seguridad!en!caso!de!colisión,!y!es!que!la!zona!de!proa,!al!encontrarse!menos! reforzada,! se! deformará! en!mayor!medida! absorbiendo! una! parte!mucho!mayor!de!la!energía!del!impacto!como!energía!de!deformación,!con!la!consiguiente!disminución!del!efecto!de!la!colisión!en!las!zonas!más!importantes!del!buque.!

!Las! cuadernas! se!montarán! de! tipo! flotante,! es! decir! sin! contacto! directo!

con!el!forro!del!barco!y!como!refuerzo!de!los!longitudinales.!De!esta!forma!se!evita!que!con!el!tiempo!las!cuadernas!terminen!por!marcarse!en!el!costado!del!buque,!ya!que!este!defecto!reduce!enormemente!el!atractivo!óptico!del!buque,!y,!por!tanto,!su!valor.!! !



Selección!de!materiales:!!! La! selección! de! materiales! para! la! estructura! viene! condicionada! por! la!especificación! del! proyecto.! En! ella! se! exige! que! el! casco! sea! construido! en!aluminio.!Dado!que! el! buque! será! clasificado!por! el!GL,! las! diferentes! aleaciones!son! elegidas! de! la! lista! de! materiales! certificados! que! proporciona! la! propia!sociedad!de!clasificación!(GL:!Rules!for!Classification!and!Construction!II,!Materials!and!Welding,!Part!1,!Section!1,!Table!1.4).!!! Planchas:!Para!las!planchas!se!ha!seleccionado!la!aleación!GL!AWb6061!!

Refuerzos:!Para!los!refuerzos!se!ha!seleccionado!la!aleación!GL!AWb5083bH111!!!!

Alloy!Number! Material!condition!

Yield!stength![N/mm2]!

Tensile!strength![N/mm2]!

Thickness![mm]!

Elongation!%!

Amin! A!

GL!AWb5083! H111! 110! 270b350! t<12,5! 10! b!

GL!AWb6061! T5/T6! 240! >260! t<12,5! 10! b!t>12,5! b! 8!

!!!! !



Cálculo!estructural:!!!

! Distribución!de!Zonas:!!!

Por! los!motivos!explicados!anteriormente!se!ha!separado!el!buque!en!tres!tramos! diferentes.! Como! posiciones! de! separación! se! han! tomado! las!posiciones! del!mamparo! de! colisión! el! proa! y! el! mamparo! de! popa! de! la!cámara!de!máquinas.!!!

!Ilustración(1:(División(estructural(del(casco(

Zona!central:!! !

! Claras!de!cuadernas!y!longitudinales:!!!!Para!la!zona!central,!al!igual!que!para!el!resto!del!barco,!se!ha!elegido!

un!espaciado!de!cuadernas!de!1200mm.!El!número!de!longitudinales!que!se!ha!seleccionada!es!de!16!en!cada!costado,!contando!la!quilla!y!la!borda.!De!esto!resulta!que!el!casco!completo!tenga!31!refuerzos!longitudinales.!

Ilustración(2:(Paneles(de(la(zona(central(

!



!Con! este! entramado! se! crean! 375! paneles! para! cada! mitad! del! casco,! cuya!representación!podemos!ver!en!la!siguiente!figura.!

!!!

Presiones!de!Diseño:!!!

El!cálculo!de!las!presiones!de!diseño!sobre!el!casco!lo!efectuamos!mediante!las!ecuaciones!indicadas!en!el!reglamento!del!GL.!(REF)!

!!

PH = 10 ⋅TH ⋅ 1− zH

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ + cRY ⋅cp ⋅cL ⋅LSC ⋅ 1+ v0

3⋅ LSC

⎛

⎝⎜⎞

⎠⎟⋅cos α

1.5⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

cp = 0.54 ⋅ f 2 −1.29 ⋅ f +1

f = a − 25055 ⋅LSC + 550

a = panel's short spancL = hull longitudinal distribution factorz=Vertical distance between the load point and the moulded base lineα=β-20ºβ=deadrise angle at the load pointcRY = factor considering range of service

!!

!• El!factor!cRY!!que!representa!la!zona!de!diseño,!se!ha!tomado!como!

igual!a!1.!• El!factor!de!distribución!longitudinal:!

Ilustración(3:(Factor(de(distribución(longitudinal(

!

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.23456783946:;<592;37=49>4437-?6@4A7B;67$+7C7!7!7!7+'7C

D!7E7$+7CFD!7E7+'7CF

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Fig. 2.15 Hull longitudinal distribution factor for sailing yachts cL

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Fig. 2.16 Hull longitudinal distribution factor for motor yachts cL



D



• La!velocidad!v0!del!buque!se!ha!tomado!como!la!máxima!velocidad!de!diseño!que!puede!alcanzar!un!casco!en!modo!“desplazamiento”.!Esto!equivale!a!un!número!de!Froude!de!0.45,!de!donde!se!deduce!una!velocidad!máxima!de!16!nudos.!

• El!resto!de!propiedades!geométricas!se!han!calculado!para!cada!!panel!individualmente.!!

• Para!una!definición!detallada!de!las!diferentes!variables!consultar!el!reglamento!(Germanischer Lloyd)!

!Sin!tener!en!cuenta!paneles!de!la!zona!de!quilla,!donde!la!presión!de!diseño!se!define!a!parte,!el!aspecto!gráfico!de!las!presiones!que!actúan!sobre!cada!uno!de!los!paneles!es!el!siguiente:!

!Ilustración(2:(Presiones(de(diseño(en(la(zona(central(

Para! las! zonas! cercanas! a! la! quilla,! la!presión! se!define! como!el!doble!de! la!presión!de!diseño.!!

!!!!!!!!!!Pkeel = 2 ⋅PH !!!

La!definición!de!la!zona!afectada!por!la!quilla! se! realiza! conforme! a! la! figura!2.19!de!la!sección!2!del!reglamento!del!GL.!

!Se! ha! determinado! que! la! quilla!comience! en! la! posición! x=15m! y!termine!en!la!posición!x=20m.!El!valor!de!la!variable!HK!se!ha!obtenido!como!la! diferencia! del! calado! máximo!definido! en! el! cuaderno! de!dimensionamiento! y! el! calado! del!casco!desnudo.! !HK = 3.1m

!"

#$

%&'()*+(

$#$

$!

,

-./01!" -./01!"

#$

!

2

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3&+

()

4!

!

-./01!" -./01!"

Abb. 2.19 Characteristic parameters for panels of the yacht's hull



E



! !

Espesores!de!plancha:!!Los! espesores! de! la! plancha! se! calculan! mediante! la! siguiente! ecuación!(apartado!4.3!del!reglamento):!!

tmin = 22,4 ⋅a ⋅ Pσ perm

⋅ fa ⋅ fc + tk

a = Shorter span of panel [m]b = Longer span of panel [m]p = Applicable design load

σ perm = 185k

k = Material factor fa = Aspect ratio factor

=0,54 + 0,23⋅ ba

for 1≤ ba≤ 2

=1 for ba≥ 2

fc = Correction factor for curvaturetk = Corrosion Allowance

!

! !! En!la!ecuación!anterior!se!han!sustituido!los!siguientes!valores:!!

• a,!b!y!f!se!obtienen!de!las!propiedades!geométricas!de!cada!panel!

• El!factor!de!material!k!se!ha!calculado!para!la!aleación!GL!AWb6061!según!la!definición!del!apartado!3.8!de!la!Sección!B!del!

reglamento:! kAl = 635Rp0,2 + Rm

= 1.27 !!

• El!factor!corrector!por!curvatura!se!ha!tomado!igual!a!la!unidad!en!todos!los!paneles!al!estarlos!aproximando!mediante!planchas!planas!

• El!margen!por!corrosión!es!igual!a!0mm!al!tratarse!de!Aluminio!(Reglamento,!Sección!2,!D.4.1.2.2)!

!Con!estos!datos!se!obtienen!unos!espesores!mínimos!que!ha!de!cumplir!el!barco!para! ser!aceptado!por! la! sociedad!de!clasificación.! Sin!embargo!hay!que!homogeneizar!los!espesores!con!vistas!a!facilitar!pedidos!y!producción.!Para!ello!se!han!determinado!unos!espesores!de!planchas!disponibles.!Estos!serán:!!



tdisp =

681012

⎧

⎨⎪⎪

⎩⎪⎪

!!

!Con!estos!datos!queda!finalmente!definido!el!entramado!de!planchas!de!la!zona! central.!Al! final!del!documento! se! adjunta! la! tabla! con! los!diferentes!datos!para!cada!uno!de!los!paneles.!!

!Ilustración(3:(Espesores(mínimos(de(la(zona(central(

!!!

!Ilustración(4:(Espesores(seleccionados(zona(central(

(



El! peso! total! de! estas! planchas! es! de! 7786! kg,! con! el! centro! de! gravedad!ubicado!en!el!punto!(17,30;0,00;1,57)!!

!!

Refuerzos:!!Para! el! cálculo! de! los! refuerzos! se! utilizan! las! siguientes! expresiones! del!

momento!estático!mínimo!y!el!área!mínima!por!esfuerzos!cortantes:! !

W = c ⋅ p ⋅a ⋅ l2

σ perm

⋅ fcs

c = Correction factor for boundary conditionsp = Applicable design loada= Load span l = unsupported lengthfcs = Curvature correction factor

σ perm =permissivle stress=150k

!!

!!!

A = 5 ⋅ p ⋅a ⋅ lτ perm

τ perm = permissible shear stress = 100k

!!

!!

! En!la!ecuación!anterior!se!ha!sustituido:!!• c!=125,!factor!correspondiente!a!la!condición!de!apoyado!y!

que!da!unos!valores!más!conservadores!de!diseño!• P!carga!de!diseño!del!panel!soportado.!• a!y!l:!propiedades!geométricas!del!panel!!• fcs! se! ha! tomado! igual! la! unidad! (aproximación!

conservadora)!! !

Realizando!este!calculo!para!cada!longitudinal!según!las!cargas!que!actúan!sobre! todos! los!paneles!que!soportan!se!elige!el! tipo!de!perfil!que!cumpla!dichos!requerimientos.!!!



!

!

Tipos!de!perfiles!seleccionados:!!!Para!la!construcción!del!buque!hemos!elegido!perfiles!en!forma!de!T.!Estos!perfiles!tienen!la!ventaja!de!disponer!de!un!alto!momento!estático!gracias!a!la! parte! superior! del! perfil.! Momentos! aun!mayores! los! proporcionan! los!perfiles! en! I.! Sin! embargo,! el! incremento! en! peso! es! considerable! dada! la!mayor! área,! por! lo! que! únicamente! son! útiles! por! la! mayor! energía! que!pueden! absorber! durante! la! deformación! plástica.! A! continuación! se!presenta!una!tabla!con!los!valores!y!referencias!de!los!perfiles!de!interés,!!obtenidos!del!programa!MDsolids.!

!!

!!

!!!

Perfil! a![mm]!

b![mm]!

c![mm]!

d![mm]!

Area![cm2]!

W![cm3]!

WT!155x53.5! 17.0! 138.5! 306! 10.9! 68.1! 74.2!WT!155x64.5! 20.6! 138.4! 308! 13.1! 82.6! 91.5!WT!155x71.5! 22.9! 138.6! 309! 14! 91.2! 101.0!WT!155x79! 25.1! 138.4! 310! 15.5! 100.0! 113.0!WT!155x89.5! 28.1! 138.4! 313! 18! 114.0! 134.0!WT!205X19.4! 8.8! 190.7! 140! 6.4! 24.9! 68!WT!205x23.1! 11.1! 190.3! 140! 7.0! 29.4! 75.9!WT!205x30.7! 10.9! 190.6! 177! 7.5! 34! 83.3!WT!205x33.5! 12.8! 190.7! 178! 7.7! 37.9! 87!WT!205x37! 16! 190.5! 180! 8.8! 47.7! 112!WT!205x42.5! 18.2! 190.3! 180! 9.7! 54.1! 126!WT!205x50! 16.9! 190.6! 260! 10.0! 63.4! 121!WT!205x57! 19.3! 190.7! 261! 11.6! 72.9! 142!

Ilustración(8:(Dimensiones(de(los(perfiles(en(T.(



!!

!Realizados!los!cálculos,!cuyos!resultados!detallados!se!dan!en!el!documento!adjunto,! ! se! obtienen! los! perfiles! para! cada! uno! de! los! longitudinales! y!cuadernas!!!

!!El!peso!total!de!los!perfiles!empleados!asciende!a!10691kg,!con!el!centro!de!gravedad!ubicado!en!el!punto!(18.56,0.00,1.51).!

!!!!! !



Zona!popa!! !

!! Claras!entre!cuadernas!y!longitudinales:!! !

! En! la! zona!de!popa!se!ha!disminuido! la! clara!entre! las! cuadernas!a!600mm.!Con!esto!se!consiguen!paneles!con!relaciones!de!aspecto!menores,!dado! que! al! reducirse! la! longitud! de! las! cuadernas! el! espaciado! entre! los!longitudinales! también! se! ve! reducido.! Por! otro! lado,! y! con! este! mismo!objetivo,!se!ha!reducido!el!número!de!longitudinales!a!8,!es!decir,! tan!sólo!uno!de!cada!dos! longitudinales!de! la!zona!central!continúan!en! la!zona!de!popa.!De!esta!forma!los!espesores!obtenidos!para!la!zona!son!algo!mayores,!lo! que! es! deseable! para! poder! absorber! en! la! estructura! las! fuerzas! del!timón.!!

!! !

Presiones!de!Diseño:!!!Las!presiones!de!diseño!se!calculan!de!forma!análoga!a!las!de!la!zona!central.!

Ilustración(5:(Paneles(de(la(zona(de(popa(



!

!!

Espesores!plancha:!!Los!espesores!de!plancha!también!se!calculan!como!los!de!la!zona!cental.!

!Con!estos!espesores!seleccionados!la!masa!total!del!entramado!de!planchas!de!la!zona!de!popa!es!de!1200kg,!con!el!c.!de!g.!posicionado!en!(0.55,0.00,2.43)!!!

Refuerzos:!!El!peso!total!de!los!refuerzos!de!la!zona!de!popa!asciende!a!880kg,!con!el!cdg!ubicado!en!(0.36,0,2.45).!!

!

Ilustración(6:(Presiones(de(diseño(de(la(zona(de(popa(



! !

Ilustración(8:(Espesores(mínimos(de(la(zona(de(popa(

Ilustración(7:(Espesores(seleccionados(en(la(zona(de(popa(



Zona!proa!!

Claras!de!cuadernas!y!longitudinales!!El!espaciado!de!cuadernas!en!la!zona!de!proa!es!de!1200mm.!Sin!embargo!se!han!reducido!el!número!de!longitudinales!de!16!a!8.!Con!esto!se!persigue!un!doble!objetivo.!Por!un!lado,!aumentar!el!tamaño!de!los!paneles,!dado!que!con! tamaños!menores!el!espesor!no!disminuye!al!haberse!alcanzado!ya!el!mínimo.!Por!otro!lado,!eliminando!longitudinales!se!resta!algo!de!rigidez!a!la! zona! de! proa.! Esto,! que! en! un! primer! momento! podría! parecer!contraproducente! favorece! la! deformación! plástica! de! la! proa! en! caso! de!colisión,!con!lo!que!se!absorbe!una!mayor!energía!de!impacto,!protegiendo!la!zona!central!de!mayores!daños.!!Debido! a! que! la! zona! de! proa! es! una! zona! de! gran! curvatura! y! que! la!distancia!entre!paneles!es,!en!relación!a! la!curvatura,!grande,!el!programa!empleado! crea! una! representación! que! difiere! ! de! la! proa! del! modelo!completo.!Sin!embargo!sirve!perfectamente!como!primera!aproximación!de!los!espesores!y!refuerzos.!!!La!clara!longitudinal!varía!según!la!cuaderna!y!se!puede!obtener!de!la!tabla!de!resultados!adjunta.!!

!Ilustración(9:(Planchas(en(la(zona(de(proa(

! !



Presiones!de!Diseño:!!!Las!presiones!de!diseño!se!calculan!de!forma!análoga!a!las!zonas!centrales!y!trasera.!!

!Ilustración(10:(Presiones(de(diseño(en(la(zona(de(proa(

Espesores!plancha!

!Ilustración(11:(Espesores(seleccionados(en(la(zona(de(proa(

!Con!estos!espesores!de!plancha!el!peso!total!de!las!planchas!de!la!zona!de!proa!asciende!a!410kg,!con!el!cdg!posicionado!en!(35.7,0.00,3.65)!!



!

Refuerzos!!El!peso!total!de!los!refuerzos!de!la!zona!de!proa!es!de!648kg,!con!su!cdg!ubicado!en!(36.3,0.00,3.88)!!!

! !



Mamparos:!! Según! el! reglamento! del! GL,! tiene! que! haber! un! mínimo! de! cuatro!mamparos! estancos:! el! de! colisión,! uno! a! proa! de! la! mecha! del! timón! y!delante!y!detrás!de!la!cámara!de!máquinas.! ! !

!En!el!buque,!además!de!los!mamparos!estancos!y!de!colisión,!hay!múltiples!mamparos! pues! son! parte! esencial! de! la! estructura! transversal! del! casco.!Para! su! cálculo! se! recurre! al! punto! 3.6! del! reglamento,! que! define! las!presiones!de!diseño!sobre!mamparos.!

!Ilustración(12:(Mamparos(transversales(

!

! Presión!de!diseño!para!mamparo!de!colisión:!!!

PCBH = 11.5 ⋅ zBH

zBH = vertical distance from the load centre to the top of the bulkhead!!

! !En!el!caso!del!mamparo!de!colisión!del!velero!a!proyectar,! zBH = 3.46 !,!por!lo!que:!!

PCBH = 11.5 ⋅ zBH = 11.5 ⋅3.46 = 39.79 kNm2 !

El! mamparo! se! reforzará! con! perfiles! en! dirección! vertical! espaciados!500mm.! Con! ello,! y! aplicando! la! ecuación! para! espesores,! se! obtiene! un!espesor!mínimo!de!5.8mm,!con!lo!que!el!espesor!final!será!de!6mm.!!!Con! esto! resulta! un! peso! del! mamparo! de! colisión! de! 97.2kg,! con! el! cdg!ubicado!en!(34.05,0,3.65)!!

!



! Presión!de!diseño!para!otros!mamparos:!!

! !PBH = 10.0 ⋅ zBH

zBH = vertical distance from the load centre to the top of the bulkhead!

!! Los!cálculos!para!los!diferentes!mamparos!se!resumen!en!la!siguiente!tabla.!! !

Mamparo! P![kN/m2]!

Número!refuerzos!

tmin![mm]!

t![mm]!

CMbPopa! 32.4! 14! 5.24! 6!CMbProa! 40.1! 16! 5.87! 6!M1! 21.6! 15! 4.31! 5!M2! 34.7! 15! 5.46! 6!M3! 41.1! 11! 5.94! 6!M4! 38.5! 9! 5.75! 6!

!Mamparo! A!

[m2]!P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

CMbPopa! 18.9! 306! 3.15! 0! 2.82!CMbProa! 27.9! 451! 8.59! 0! 2.42!M1! 15.6! 210! 18.95! 0! 2.49!M2! 20.6! 333! 22.15! 0! 2.03!M3! 15.3! 247! 28.05! 0! 2.79!M4! 11.5! 186! 31.05! 0! 3.05!

!

Otras!separaciones!verticales:!!!El!resto!de!paredes!y!separaciones!de!la!habilitación!se!han!construido,!dado!que!no!se!han!incluido!como!parte!activa!de!la!estructura!principal,!con!el!mínimo!espesor!que!autoriza!el!reglamento,!3mm.!!!



!Ilustración(13:Otras(separaciones(verticales(

!Con!esto!resulta!una!masa!total!de!1242!kg,!con!el!cdg!ubicado!en!el!punto!(19.62,b0.02,2.69)!

!

! Cubiertas:!! !

! Cubierta!de!acomodación:!! !

La!presión!de!diseño!de!la!cubierta!de!acomodación!se!ha!tomado,!conforme!al!apartado!3.5!de!la!normativa,!como:!!!

pL = pC ⋅cD

PCMIN = 3.5kN / m2 !!

Dado!que!no!se!tiene!información!sobre!que!valor!de!Pc!tomar,!se!ha!elegido!el!doble!del!valor!mínimo!que!indica!el!reglamento.!Con!ello,!y!con!el!factor!de!distribución!longitudinal,!se!obtiene!una!presión!máxima!en!la!zona!de!proa!de!la!cubierta:!!

! pL max = 7 ⋅1.5 = 10.5 kNm2 !!

!Con!esta!presión!y!la!ya!conocida!ecuación!para!los!escantillonados,!se!obtiene!un!espesor!máximo,!tomando!una!plancha!de!longitud!1200mm!y!anchura!1000mm!de!5.84mm..!! t!

[mm]!Área![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Cubierta!1! 6! 193.69! 3136! 14.80! 0.00! 1.56!Cubierta!2! 6! 168.29! 2726! 15.33! 0.00! 3.56!



!

Freebord!deck:!!!La!presión!de!diseño!sobre!la!cubierta!de!intemperie!se!calcula!mediante!el!apartado!3.3.1!del!reglamento.!!!

pD = 2.7 ⋅cD ⋅LSC

TH + z

pDmin = 6.0 kNm2

z = local height of weather deck above WLcD = deck longitudinal distribution factor

!!

!Por!simplificación!se!ha!calculado!la!presión!máxima!sobre!la!cubierta!y!realizado!el!dimensionamiento!conforme!a!este!valor.!!!

! ! ! pD = 2.7 ⋅0.5 ⋅

35.29 + 43.52

1.77 + 3.44= pDmax = 11.14 kN

m2 !

!! !

El!espesor!correspondiente!a!esta!presión!de!diseño,!conforme!a!la!ecuación!4.3.1,!tomando!como!tamaño!de!plancha!el!espaciado!entre!cuadernas!y!longitudinales!cada!1000mm!resulta:!!

! !

t = 22.4 ⋅a ⋅ pσ perm

⋅ fa ⋅ fc + tK

t = 22.4 ⋅

11.41851.2

⋅1⋅1 = 6.08

!!

!El!espesor!final!de!la!cubierta!es!4mm.!!!! t!

[mm]!Área![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Cubierta!!intemperie!

6! 122! 2634! 15.17! 0.00! 4.45!

!!!

! !!! !



Superestructura:!

! Presiones:!!! Las!presiones!en!las!diferentes!partes!de!la!superestructura!se!definen!en!relación!a!la!presión!calculada!para!la!cubierta!de!intemperie!!!! Presión!en!la!pared!frontal:!!

! ! pAFW = 1.5 ⋅ pD = 17.1kNm2 !!

!!! Presión!en!la!pared!lateral:!!

! ! pASW = 1.2 ⋅ pD = 13.68 kNm2 !

!! Presión!en!la!pared!posterior:!!

pAAW = 0.8 ⋅ pD = 9.12 kNm2 !

! !

Espesores:!!!

! Dado!que!se!van!a!situar!múltiples!ventanas!y!tragaluces!en!los!costados!y!en!el!frontal!de!la!superestructura,!así!como!puertas!y!otras!aperturas!en!la!parte!posterior,!únicamente!se!utilizarán!dos!longitudinales,!uno!en!el!canto!superior!y!otro!en!el!inferior,!de!cada!una!de!las!planchas.!Transversalmente!se!calculará!con!el!espaciado!de!las!cuadernas!de!1200!mm.!!! Espesor!en!la!pared!frontal:!! !! ! tAFW = 3.86 !,!se!tomarán!5mm.!!! Espesor!en!las!paredes!laterales:!!

tASW = 3.4 ,!se!tomarán!5mm.!! !! Espesor!en!las!paredes!posteriores!!

tAAW = 2.79 ,!se!tomarán!5mm!!!!!!



! !Quedando!los!espesores!y!pesos!de!la!superestructura:!!!! t!

[mm]!A![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Frontal! 5! 10.11! 136.25! 25.83! 0.00! 5.22!Lateral! 5! 50.47! 681! 15.78! 0.00! 4.92!Posterior! 5! 8.97! 120! 6.83! 0.00! 4.94!!

! Cubierta!de!superestructura:!!

! Presión!de!diseño:!!! La!presión!de! la! cubierta!de!una!superestructura! se!define!en!el! apartado!3.4.2! del! reglamento! en! función! de! la! presión! de! diseño! de! la! cubierta! de!intemperie.!!

pDA = pD ⋅n

n = 1− z − H10

z = vertical distance of the deck above the base line

!!

!! En! el! caso! de! la! cubierta! de! la! superestructura! z=5.65,! ! y! H,! distancia!máxima!vertical!del!buque,!6.67.!!!

! !pDA = pD ⋅n = 11.14 ⋅1.102 = 12.27 kN

m2

n = 1− z − H10

= 1.102!

! Con! un! entramado! de! transversales! cada! 1200mm,! y! una! distancia! entre!longitudinales!de!450mm,!se!obtiene!un!espesor:!!!! ! tDA = 2.91mm !,!!Se! tomarán! 5! mm! para! evitar! deformaciones! por! soldadura! excesivamente!grandes.!!!! t!

[mm]!A![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Cubierta!superestructura!

5! 68.11! 918! 18.61! 0.00! 5.65!

!!! !



Tanques:!!Tanques!de!agua:!!Área!12m2!Espesor:!4!mm!Peso:!129!kg!!!! t!

[mm]!A![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Tanque!agua!1!!

4! 12! 129.6!! 15.09! 2.49! 0.88!

Tanque!agua!2!!

4! 12! 129.6!! 16.89! 2.43! 0.87!

Tanque!agua!3!!

4! 12! 129.6!! 15.09! b2.49! 0.88!

Tanque!agua!4!!

4! 12! 129.6!! 16.89! b2.43! 0.87!

!! t!

[mm]!A![m2]!

P![kg]!

cdgx![m]!

cdgy![m]!

cdgz![m]!

Tanque!combustible!1!! 4! 22.43! 242! 16! $0,91! 0,71!

Tanque!combustible!2!! 4! 22.43! !242! 16! 0,91! 0,71!

Tanque!combustible!3!! 4! 23.19! 250!! 24,37! 0! 0,88!

Tanque!combustible!4! 4! 24! 259! 12,77! 0! 0,8!

Tanque!combustible!auxiliares!!

4! 22! 238! 9! 0! 0,8!

Tanque!combustible!embarcación!auxiliar!!

4! 6! 65! 10,77! 0! 0,8!

!!! !



Diseño!estructural!de!la!jarcia:!!Para! el! diseño! de! la! jarcia! se! ha! seguido! el! reglamento! correspondiente! del! GL,!“Design!and!Construction!of!Large!Modern!Yacht!Rigs”.!!!

Descripción!conceptual:!!!Ambos!palos!se!construirán!en!aluminio!extruido.!El!palo!mayor!se!equipará!con!5!niveles!de!crucetas.!Las!crucetas!serán!perpendiculares!al!palo!y!al!plano!de!crujía.!!En!proa!se!montarán!dos!estays!que!portarán!ambos!génovas.!El!backstay!del!palo!mayor!irá!al!tope!del!palo!de!mesana.!!!El!palo!de!mesana!montará!4!niveles!de!crucetas!!

Cálculo!de!las!fuerzas!sobre!la!jarcia:!!!Se!define!el!momento!debido!a!las!velas!como:!!!

SAM = A ⋅CoECLRA = Área de la velaCoECLR = Distancia del centro de presiones

al centro de resistencia hidrodinámica

!!

!!y!resultando!para!nuestro!caso:!!!!

Vela! Área![m2]! CoE!CLR![m]! SAM![m3]!Mesana! 124!! 14,5! 1798!Mayor! 317! 20,81! 6597!Génova!pesado! 203! 15,43! 3132!Génova!ligero! 345! 19,12! 6596!!Definido!el!momento!debido!a!cada!vela!individualmente!se!agrupan!estos!según!el!palo!sobre!el!que!actúen.!En!nuestro!caso!la!vela!de!mesana!es!la!única!que!actúa!sobre!el!palo!de!mesana,!mientras!que!ambos!génovas!y!la!mayor!actúan!sobre!el!palo!mayor.!!!

Palo! Momento![ Aj ⋅CoEjCLR( )∑ !]!Mesana! 1798!Mayor! 16325!!!



Con!el!momento!debido!a!cada!palo!definido,!se!define!un!coeficiente!fi!como!fracción!del!momento!del!palo!“i”!del!momento!total.!!

fi = SAMi

SAMi∑ !!

!Palo! fi!

Mesana! 0.099!Mayor! 0.900!!Una!vez!calculada!esta!fracción!se!pasa!a!definir!el!momento!adrizante!de!diseño!para!cada!palo!como!el!menor!de!los!siguientes!do:!!

RMdesign = 1,0 ⋅ RM 30º( )RMdesign = 1.56 ⋅ fi RM 30º( )

!!

!El! momento! adrizante! con! un! ángulo! de! escora! de! 30º! se! calcula! como! el!desplazamiento! multiplicado! por! la! gravedad! y! el! brazo! adrizante! (GZ)! a! dicho!ángulo.!!!!

GZ30º = 0,928mΔ = 224.247kg

g = 9.81 ms2

⎫

⎬

⎪⎪

⎭

⎪⎪

RM 30º = 2041473Nm !!

!!

Palo! RMDesign![Nm]!Mesana! 315285!Mayor! 2041473!!!Una!vez!se!ha!definido!el!momento!adrizante!proporcional!para!cada!palo,!se!pude!proceder!a!calcular!las!fuerzas!transversales!actuantes.!!Para!el!caso!del!palo!de!mesana,!esto!se!reduce!a!la!siguiente!ecuación:!!!

FT =RMdesign

CoEmCLR= 315285Nm

14.5m= 21744N !!

!!!!!



Y!para!el!palo!mayor:!!!

FTm =RMdesign

CoEmCLR +AF ⋅SFCf

Am ⋅SFCm

⋅CoEf CLR

= 2041473Nm

20.81+ 203+ 345( ) ⋅1,1317 ⋅0.9

⋅17.76= 34996N

FTf =AF ⋅SFCf

Am ⋅SFCm

⋅FTm =203+ 345( ) ⋅1,1

317 ⋅0.9⋅34996 = 73942N

!

!Determinadas!las!fuerzas!transversales!se!pueden!separar!estas!según!sus!puntos!de!aplicación.!!!!Adicionalmente!se!ha!determinado!las!inercias!necesaria,!tanto!transversales!como!longitudinales!para!ambos!palos.!Para!ello!se!ha!recurrido!al!método!indicado!por!Larsson.!!!

IX = k1 ⋅m ⋅PT ⋅ I n( )2

k1 = Panel factorm = 1 for aluminium

PT = 1.5 ⋅RMb

I = Longitud del palo entre crucetas

⎧

⎨

⎪⎪

⎩

⎪⎪

!!

!

!



!Dado!que!el!factor!k1!únicamente!está!definido!para!aparejos!de!hasta!dos!pares!de!crucetas!se!ha!tomado!el!mayor!de!todos!los!valores!posibles!para!la!configuración!de!4!y!5!crucetas.!!En! esta! primera! aproximación! se! calculará! el! máximo! momento! de! inercia!necesario,! que! se! presenta! en! el! segmento! base! del! palo.! Los! datos! geométricos!necesarios!se!han!extraído!del!plano!de!distribución!general.!!!

IX−Mayor = 3.5 ⋅1⋅1.5 ⋅20414733.45

⋅6.832 = 14491cm4 !

IX−Mesana = 3.5 ⋅1⋅1.5 ⋅3152853.85

⋅5.292 = 1203cm4 !

!Análogamente!se!calculará!la!inercia!alrededor!del!eje!y!necesaria.!!

IY = k2 ⋅ k3 ⋅m ⋅PT ⋅h2 k3 = 1.35h = Altura palo

⎧⎨⎩

!!

IY −mayor = 0.8 ⋅1.35 ⋅1⋅1.5 ⋅20414733.45

⋅412 = 161141cm4

IY −mesana = 0.8 ⋅1.35 ⋅1⋅1.5 ⋅3152853.85

⋅26.52 = 9316cm4!

!Dado!que,!debido!al!gran!tamaño!de!estos!mástiles!no!se!encuentran!disponibles!tablas! con! diferentes! geometrías! y! sus! inercias! asociadas! se! realizará! una!estimación!del!tamaño!suponiendo!una!geometría!elíptica.!Calculando!la!inercia!de!dicha! geometría,! se! irán! variando! los! parámetros! hasta! obtener! una! relación! de!espesor,!semieje!mayor!“a”!y!semieje!menor!“b”!que!sea!satisfactoria.!!

!Palo!mayor! Palo!mesana!

a[cm]! 50! a[cm]! 25!b[cm]! 15! b[cm]! 7!t![cm]! 1! t![cm]! 0,5!Ix![cm^4]! 31.531!! Ix![cm^4]! 1.714!!!!Iy![cm^4]! 194.320!! Iy![cm^4]! 11.769!!!!A![cm^2]! 207! A![cm^2]! 51!Peso![kg/m]! 56! Peso![kg/m]! 14!!



!

Bibliografía!!Eliasson,!L.!L.!(2000).!Principles2of2Yacht2Design!(2ª!edición!ed.).!London:!Adlard!Coles!Nautical.!!Reglamentos!de!clasificación!del!Germanischer!Lloyd.!!!

ANEXO&I:&&Zona&central:&Paneles&Np! cdgX'[m]! cdgY'[m]! cdgZ'[m]! a'[mm]! l'[mm]! f! cp! ch! alfa'[º]! z'[m]! Ph'[kN/m2]! tmin'[mm]! t'1! 3,46! 0,17! 1,46! 340! 1236! 0,034! 0,96! 0,73! 0,0! 1,287! 67,099! 5,9! 6'2! 3,46! 0,52! 1,52! 340! 1235! 0,034! 0,96! 0,75! 0,0! 1,342! 67,981! 5,9! 6'3! 3,46! 0,87! 1,57! 340! 1235! 0,034! 0,96! 0,77! 0,0! 1,397! 68,866! 5,9! 6'4! 3,46! 1,20! 1,67! 337! 1228! 0,033! 0,96! 0,79! 7,5! 1,451! 69,63! 5,3! 6'5! 3,46! 1,51! 1,82! 340! 1226! 0,034! 0,96! 0,80! 11,8! 1,616! 69,587! 5,3! 6'6! 3,46! 1,83! 1,98! 340! 1228! 0,034! 0,96! 0,82! 11,8! 1,786! 69,897! 5,3! 6'7! 3,46! 2,13! 2,15! 336! 1221! 0,033! 0,96! 0,84! 15,8! 1,939! 69,975! 5,3! 6'8! 3,46! 2,39! 2,37! 340! 1226! 0,034! 0,96! 0,85! 34,5! 2,15! 66,338! 5,3! 6'9! 3,46! 2,63! 2,63! 340! 1229! 0,034! 0,96! 0,87! 34,5! 2,402! 66,168! 5,3! 6'10! 3,46! 2,85! 2,90! 340! 1221! 0,034! 0,96! 0,89! 34,5! 2,667! 65,924! 5,3! 6'11! 3,46! 3,07! 3,18! 340! 1214! 0,034! 0,96! 0,91! 34,5! 2,964! 65,522! 5,3! 6'12! 3,46! 3,27! 3,46! 338! 1210! 0,034! 0,96! 0,92! 36,5! 3,266! 64,577! 5,3! 6'13! 3,46! 3,45! 3,76! 340! 1209! 0,034! 0,96! 0,94! 49,4! 3,568! 59,547! 5,3! 6'14! 3,46! 3,60! 4,08! 340! 1208! 0,034! 0,96! 0,96! 49,4! 3,896! 58,906! 5,3! 6'15! 3,46! 3,74! 4,40! 340! 1208! 0,034! 0,96! 0,97! 50,2! 4,228! 57,894! 5,3! 6'16! 4,66! 0,19! 1,17! 362! 1232! 0,043! 0,95! 0,99! 0,0! 1,002! 85,087! 6,2! 8'17! 4,66! 0,55! 1,23! 362! 1232! 0,043! 0,95! 1,01! 0,0! 1,062! 85,933! 6,2! 8'18! 4,66! 0,92! 1,29! 362! 1228! 0,043! 0,95! 1,03! 0,0! 1,122! 86,774! 6,3! 8'19! 4,66! 1,27! 1,41! 361! 1228! 0,042! 0,95! 1,04! 12,2! 1,199! 86,872! 6,2! 8'20! 4,66! 1,61! 1,58! 362! 1229! 0,043! 0,95! 1,06! 12,9! 1,372! 87,041! 6,3! 8'21! 4,66! 1,94! 1,75! 362! 1227! 0,043! 0,95! 1,08! 10,1! 1,546! 87,63! 6,3! 8'22! 4,66! 2,23! 1,95! 343! 1211! 0,035! 0,96! 1,09! 21,3! 1,719! 86,868! 5,9! 6'23! 4,66! 2,49! 2,20! 362! 1212! 0,043! 0,95! 1,10! 29,0! 1,995! 83,073! 6,1! 8'24! 4,66! 2,76! 2,46! 362! 1213! 0,043! 0,95! 1,10! 32,1! 2,248! 80,888! 6! 8'25! 4,66! 3,00! 2,75! 361! 1213! 0,042! 0,95! 1,10! 40,3! 2,519! 76,739! 5,9! 6'26! 4,66! 3,20! 3,06! 362! 1210! 0,043! 0,95! 1,10! 41,5! 2,832! 74,718! 5,8! 6'27! 4,66! 3,40! 3,37! 362! 1207! 0,043! 0,95! 1,10! 41,5! 3,164! 73,08! 5,7! 6'28! 4,66! 3,58! 3,70! 362! 1207! 0,043! 0,95! 1,10! 50,2! 3,495! 67,684! 5,5! 6'

29! 4,66! 3,73! 4,04! 362! 1206! 0,043! 0,95! 1,10! 51,3! 3,844! 65,44! 5,4! 6'30! 4,66! 3,87! 4,39! 362! 1206! 0,043! 0,95! 1,10! 52,0! 4,202! 63,357! 5,3! 6'31! 5,86! 0,20! 0,89! 386! 1232! 0,052! 0,94! 1,10! 0,0! 0,717! 92,62! 6,9! 8'32! 5,86! 0,58! 0,95! 386! 1232! 0,052! 0,94! 1,10! 0,0! 0,782! 92,296! 6,9! 8'33! 5,86! 0,97! 1,03! 383! 1228! 0,051! 0,94! 1,10! 0,0! 0,847! 92,062! 6,8! 8'34! 5,86! 1,34! 1,16! 386! 1227! 0,052! 0,94! 1,10! 11,7! 0,943! 90,837! 6,8! 8'35! 5,86! 1,69! 1,34! 386! 1226! 0,052! 0,94! 1,10! 11,7! 1,124! 89,943! 6,8! 8'36! 5,86! 2,04! 1,52! 386! 1220! 0,052! 0,94! 1,10! 11,7! 1,305! 89,05! 6,8! 8'37! 5,86! 2,33! 1,75! 343! 1229! 0,035! 0,96! 1,10! 38,8! 1,511! 82,901! 5,8! 6'38! 5,86! 2,60! 2,03! 386! 1219! 0,052! 0,94! 1,10! 25,9! 1,788! 84,092! 6,6! 8'39! 5,86! 2,87! 2,31! 384! 1216! 0,051! 0,94! 1,10! 30,0! 2,087! 81,577! 6,4! 8'40! 5,86! 3,12! 2,62! 385! 1214! 0,051! 0,94! 1,10! 39,4! 2,387! 76,974! 6,3! 8'41! 5,86! 3,33! 2,95! 386! 1211! 0,052! 0,94! 1,10! 44,3! 2,72! 73,366! 6,1! 8'42! 5,86! 3,52! 3,29! 386! 1208! 0,052! 0,94! 1,10! 44,3! 3,077! 71,603! 6,1! 8'43! 5,86! 3,70! 3,64! 385! 1207! 0,051! 0,94! 1,10! 50,2! 3,435! 67,275! 5,9! 6'44! 5,86! 3,85! 4,01! 386! 1206! 0,052! 0,94! 1,10! 53,0! 3,803! 64,108! 5,7! 6'45! 5,86! 3,99! 4,38! 385! 1206! 0,052! 0,94! 1,10! 53,6! 4,182! 61,976! 5,6! 6'46! 7,06! 0,20! 0,66! 403! 1214! 0,058! 0,93! 1,10! 0,0! 0,529! 92,904! 7,2! 8'47! 7,06! 0,61! 0,72! 403! 1214! 0,058! 0,93! 1,10! 0,0! 0,597! 92,571! 7,2! 8'48! 7,06! 1,01! 0,81! 400! 1213! 0,057! 0,93! 1,10! 0,0! 0,666! 92,365! 7,1! 8'49! 7,06! 1,39! 0,94! 403! 1215! 0,058! 0,93! 1,10! 11,7! 0,769! 91,059! 7,1! 8'50! 7,06! 1,75! 1,13! 403! 1212! 0,058! 0,93! 1,10! 11,7! 0,942! 90,203! 7,1! 8'51! 7,06! 2,11! 1,34! 400! 1208! 0,057! 0,93! 1,10! 15,9! 1,146! 88,764! 7! 8'52! 7,06! 2,43! 1,59! 403! 1208! 0,058! 0,93! 1,10! 28,4! 1,383! 84,817! 6,9! 8'53! 7,06! 2,71! 1,88! 403! 1208! 0,058! 0,93! 1,10! 32,9! 1,666! 82,131! 6,8! 8'54! 7,06! 2,98! 2,19! 403! 1205! 0,058! 0,93! 1,10! 33,1! 1,974! 80,543! 6,7! 8'55! 7,06! 3,23! 2,52! 403! 1204! 0,058! 0,93! 1,10! 40,7! 2,303! 76,293! 6,5! 8'56! 7,06! 3,43! 2,87! 403! 1203! 0,058! 0,93! 1,10! 47,3! 2,65! 71,877! 6,3! 8'57! 7,06! 3,62! 3,23! 403! 1202! 0,058! 0,93! 1,10! 47,3! 3,022! 70,04! 6,3! 8'58! 7,06! 3,79! 3,60! 402! 1202! 0,058! 0,93! 1,10! 51,3! 3,397! 66,427! 6,1! 8'59! 7,06! 3,94! 3,99! 403! 1201! 0,058! 0,93! 1,10! 54,8! 3,781! 62,845! 5,9! 6'

60! 7,06! 4,08! 4,37! 403! 1201! 0,058! 0,93! 1,10! 55,3! 4,174! 60,669! 5,8! 6'61! 8,26! 0,21! 0,49! 416! 1208! 0,063! 0,92! 1,10! 0,0! 0,389! 93,119! 7,5! 8'62! 8,26! 0,62! 0,56! 417! 1208! 0,064! 0,92! 1,10! 0,0! 0,46! 92,764! 7,4! 8'63! 8,26! 1,03! 0,65! 414! 1206! 0,062! 0,92! 1,10! 0,0! 0,531! 92,521! 7,4! 8'64! 8,26! 1,42! 0,80! 416! 1205! 0,063! 0,92! 1,10! 9,7! 0,649! 91,394! 7,4! 8'65! 8,26! 1,80! 0,99! 417! 1205! 0,064! 0,92! 1,10! 14,3! 0,835! 89,942! 7,3! 8'66! 8,26! 2,15! 1,22! 414! 1204! 0,062! 0,92! 1,10! 20,0! 1,037! 88,115! 7,2! 8'67! 8,26! 2,47! 1,48! 416! 1203! 0,063! 0,92! 1,10! 27,9! 1,294! 84,958! 7,1! 8'68! 8,26! 2,77! 1,78! 415! 1203! 0,063! 0,92! 1,10! 32,8! 1,592! 82,128! 7! 8'69! 8,26! 3,03! 2,11! 417! 1202! 0,063! 0,92! 1,10! 37,2! 1,905! 79,091! 6,9! 8'70! 8,26! 3,27! 2,45! 416! 1201! 0,063! 0,92! 1,10! 41,6! 2,25! 75,822! 6,7! 8'71! 8,26! 3,48! 2,82! 416! 1201! 0,063! 0,92! 1,10! 48,3! 2,608! 71,245! 6,5! 8'72! 8,26! 3,66! 3,20! 417! 1200! 0,064! 0,92! 1,10! 49,2! 2,99! 68,979! 6,4! 8'73! 8,26! 3,83! 3,58! 416! 1200! 0,063! 0,92! 1,10! 52,3! 3,377! 65,684! 6,3! 8'74! 8,26! 3,98! 3,98! 417! 1200! 0,064! 0,92! 1,10! 55,9! 3,772! 61,93! 6,1! 8'75! 8,26! 4,11! 4,38! 416! 1200! 0,063! 0,92! 1,10! 56,4! 4,174! 59,702! 6! 6'76! 9,46! 0,21! 0,36! 426! 1208! 0,067! 0,92! 1,10! 0,0! 0,249! 93,483! 7,6! 8'77! 9,46! 0,64! 0,43! 425! 1208! 0,067! 0,92! 1,10! 0,0! 0,323! 93,124! 7,6! 8'78! 9,46! 1,05! 0,53! 421! 1206! 0,065! 0,92! 1,10! 1,3! 0,397! 92,894! 7,5! 8'79! 9,46! 1,45! 0,68! 425! 1205! 0,067! 0,92! 1,10! 10,9! 0,528! 91,543! 7,6! 8'80! 9,46! 1,83! 0,88! 425! 1206! 0,067! 0,92! 1,10! 13,4! 0,725! 90,293! 7,5! 8'81! 9,46! 2,19! 1,12! 422! 1204! 0,066! 0,92! 1,10! 22,5! 0,926! 87,848! 7,3! 8'82! 9,46! 2,50! 1,40! 425! 1203! 0,067! 0,92! 1,10! 29,5! 1,206! 84,643! 7,3! 8'83! 9,46! 2,80! 1,71! 424! 1203! 0,066! 0,92! 1,10! 32,4! 1,517! 82,298! 7,1! 8'84! 9,46! 3,07! 2,05! 426! 1202! 0,067! 0,92! 1,10! 39,2! 1,833! 78,451! 7! 8'85! 9,46! 3,31! 2,40! 425! 1201! 0,067! 0,92! 1,10! 42,5! 2,194! 75,466! 6,9! 8'86! 9,46! 3,51! 2,78! 425! 1201! 0,067! 0,92! 1,10! 49,0! 2,565! 70,892! 6,6! 8'87! 9,46! 3,69! 3,17! 426! 1200! 0,067! 0,92! 1,10! 50,4! 2,958! 68,324! 6,5! 8'88! 9,46! 3,86! 3,57! 425! 1200! 0,067! 0,92! 1,10! 53,1! 3,357! 65,124! 6,4! 8'89! 9,46! 4,00! 3,97! 425! 1200! 0,067! 0,92! 1,10! 56,8! 3,762! 61,302! 6,2! 8'90! 9,46! 4,13! 4,38! 425! 1200! 0,067! 0,92! 1,10! 57,3! 4,176! 58,996! 6,1! 8'

91! 10,66! 0,22! 0,24! 435! 1204! 0,070! 0,91! 1,10! 0,0! 0,152! 93,637! 7,8! 8'92! 10,66! 0,65! 0,31! 435! 1204! 0,070! 0,91! 1,10! 0,0! 0,228! 93,262! 7,8! 8'93! 10,66! 1,07! 0,42! 430! 1203! 0,069! 0,91! 1,10! 2,8! 0,304! 93,024! 7,7! 8'94! 10,66! 1,47! 0,59! 435! 1202! 0,070! 0,91! 1,10! 12,0! 0,445! 91,5! 7,7! 8'95! 10,66! 1,85! 0,79! 435! 1202! 0,070! 0,91! 1,10! 12,5! 0,652! 90,432! 7,7! 8'96! 10,66! 2,21! 1,04! 431! 1201! 0,069! 0,91! 1,10! 25,4! 0,859! 87,2! 7,5! 8'97! 10,66! 2,53! 1,34! 435! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 30,7! 1,149! 84,275! 7,4! 8'98! 10,66! 2,83! 1,65! 434! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 31,6! 1,47! 82,44! 7,3! 8'99! 10,66! 3,10! 1,99! 435! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 41,3! 1,791! 77,594! 7,1! 8'100! 10,66! 3,33! 2,37! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 43,6! 2,159! 74,908! 7! 8'101! 10,66! 3,53! 2,75! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 49,8! 2,542! 70,364! 6,8! 8'102! 10,66! 3,71! 3,15! 435! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 51,6! 2,943! 67,563! 6,6! 8'103! 10,66! 3,87! 3,56! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 54,0! 3,35! 64,471! 6,5! 8'104! 10,66! 4,01! 3,97! 435! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 57,6! 3,762! 60,609! 6,3! 8'105! 10,66! 4,14! 4,39! 435! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 58,1! 4,177! 58,307! 6,2! 8'106! 11,86! 0,22! 0,16! 440! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,099! 93,689! 7,9! 8'107! 11,86! 0,65! 0,24! 440! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,177! 93,307! 7,9! 8'108! 11,86! 1,08! 0,35! 435! 1201! 0,071! 0,91! 1,10! 3,9! 0,255! 93,046! 7,8! 8'109! 11,86! 1,48! 0,53! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 13,0! 0,402! 91,389! 7,8! 8'110! 11,86! 1,86! 0,74! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 13,0! 0,617! 90,328! 7,8! 8'111! 11,86! 2,22! 0,99! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 26,8! 0,833! 86,909! 7,5! 8'112! 11,86! 2,53! 1,30! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 31,7! 1,125! 83,898! 7,5! 8'113! 11,86! 2,83! 1,62! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 31,7! 1,453! 82,285! 7,4! 8'114! 11,86! 3,10! 1,97! 440! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 41,6! 1,78! 77,341! 7,2! 8'115! 11,86! 3,33! 2,35! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 45,6! 2,154! 73,92! 7! 8'116! 11,86! 3,52! 2,74! 440! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 50,7! 2,541! 69,81! 6,8! 8'117! 11,86! 3,69! 3,15! 440! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 52,6! 2,943! 66,932! 6,7! 8'118! 11,86! 3,85! 3,56! 440! 1201! 0,072! 0,91! 1,10! 54,8! 3,35! 63,89! 6,5! 8'119! 11,86! 3,99! 3,98! 440! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 58,3! 3,763! 60,087! 6,3! 8'120! 11,86! 4,11! 4,41! 440! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 58,9! 4,185! 57,715! 6,2! 8'121! 13,06! 0,22! 0,11! 443! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,047! 93,866! 8! 8'

122! 13,06! 0,66! 0,19! 443! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,126! 93,476! 7,9! 8'123! 13,06! 1,08! 0,31! 437! 1201! 0,071! 0,91! 1,10! 4,7! 0,206! 93,195! 7,8! 8'124! 13,06! 1,48! 0,49! 443! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 14,1! 0,358! 91,394! 7,9! 8'125! 13,06! 1,86! 0,71! 443! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 14,1! 0,579! 90,303! 7,8! 8'126! 13,06! 2,22! 0,96! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 27,4! 0,801! 86,914! 7,5! 8'127! 13,06! 2,53! 1,28! 442! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 32,7! 1,098! 83,672! 7,5! 8'128! 13,06! 2,82! 1,61! 443! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 32,7! 1,435! 82,01! 7,4! 8'129! 13,06! 3,08! 1,96! 442! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 42,6! 1,771! 76,955! 7,2! 8'130! 13,06! 3,31! 2,35! 442! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 46,3! 2,15! 73,605! 7! 8'131! 13,06! 3,50! 2,75! 442! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 51,5! 2,541! 69,383! 6,8! 8'132! 13,06! 3,67! 3,16! 443! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 53,3! 2,947! 66,507! 6,7! 8'133! 13,06! 3,82! 3,57! 442! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 55,6! 3,358! 63,401! 6,5! 8'134! 13,06! 3,95! 4,00! 443! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 58,9! 3,775! 59,691! 6,3! 8'135! 13,06! 4,07! 4,42! 443! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 59,6! 4,2! 57,225! 6,2! 8'136! 14,26! 0,22! 0,07! 444! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 0,0! 0,012! 187,945! 11,3! 12'137! 14,26! 0,66! 0,15! 444! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 0,0! 0,094! 187,143! 11,3! 12'138! 14,26! 1,08! 0,27! 438! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 5,4! 0,175! 93,265! 7,9! 8'139! 14,26! 1,48! 0,46! 444! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 14,9! 0,332! 91,351! 7,9! 8'140! 14,26! 1,86! 0,68! 445! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 14,9! 0,56! 90,221! 7,8! 8'141! 14,26! 2,21! 0,94! 439! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 27,6! 0,789! 86,738! 7,6! 8'142! 14,26! 2,52! 1,26! 445! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 34,2! 1,086! 83,213! 7,5! 8'143! 14,26! 2,81! 1,60! 445! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 34,2! 1,429! 81,524! 7,4! 8'144! 14,26! 3,06! 1,96! 444! 1200! 0,074! 0,91! 1,10! 43,5! 1,771! 76,538! 7,2! 8'145! 14,26! 3,28! 2,35! 444! 1201! 0,074! 0,91! 1,10! 47,1! 2,15! 73,191! 7,1! 8'146! 14,26! 3,47! 2,75! 444! 1201! 0,074! 0,91! 1,10! 52,3! 2,542! 68,946! 6,8! 8'147! 14,26! 3,63! 3,17! 445! 1201! 0,074! 0,91! 1,10! 54,1! 2,952! 66,075! 6,7! 8'148! 14,26! 3,78! 3,59! 444! 1201! 0,074! 0,91! 1,10! 56,4! 3,367! 62,911! 6,5! 8'149! 14,26! 3,91! 4,01! 445! 1201! 0,074! 0,91! 1,10! 59,4! 3,788! 59,295! 6,4! 8'150! 14,26! 4,02! 4,44! 444! 1202! 0,074! 0,91! 1,10! 60,2! 4,216! 56,762! 6,2! 8'151! 15,46! 0,22! 0,06! 441! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,012! 188,168! 11,2! 12'152! 15,46! 0,65! 0,14! 441! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 0,0! 0,094! 187,366! 11,2! 12'

153! 15,46! 1,07! 0,26! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 6,0! 0,175! 93,372! 7,8! 8'154! 15,46! 1,47! 0,45! 441! 1200! 0,073! 0,91! 1,10! 15,9! 0,332! 91,313! 7,8! 8'155! 15,46! 1,84! 0,69! 441! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 15,9! 0,56! 90,194! 7,8! 8'156! 15,46! 2,19! 0,95! 436! 1201! 0,071! 0,91! 1,10! 27,6! 0,789! 86,858! 7,5! 8'157! 15,46! 2,49! 1,27! 441! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 35,4! 1,086! 82,923! 7,5! 8'158! 15,46! 2,77! 1,62! 441! 1201! 0,073! 0,91! 1,10! 35,4! 1,429! 81,233! 7,4! 8'159! 15,46! 3,02! 1,98! 441! 1202! 0,073! 0,91! 1,10! 45,1! 1,772! 75,963! 7,1! 8'160! 15,46! 3,23! 2,37! 440! 1203! 0,073! 0,91! 1,10! 47,4! 2,157! 73,127! 7! 8'161! 15,46! 3,41! 2,77! 441! 1203! 0,073! 0,91! 1,10! 53,1! 2,551! 68,62! 6,8! 8'162! 15,46! 3,57! 3,19! 441! 1203! 0,073! 0,91! 1,10! 54,7! 2,964! 65,792! 6,6! 8'163! 15,46! 3,71! 3,61! 441! 1203! 0,073! 0,91! 1,10! 57,2! 3,381! 62,532! 6,5! 8'164! 15,46! 3,83! 4,03! 441! 1204! 0,073! 0,91! 1,10! 59,9! 3,805! 59,041! 6,3! 8'165! 15,46! 3,94! 4,46! 441! 1204! 0,073! 0,91! 1,10! 60,8! 4,234! 56,439! 6,2! 8'166! 16,66! 0,22! 0,06! 438! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 0,0! 0,017! 188,351! 11,2! 12'167! 16,66! 0,65! 0,15! 438! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 0,0! 0,102! 187,525! 11,1! 12'168! 16,66! 1,06! 0,27! 431! 1200! 0,069! 0,91! 1,10! 6,3! 0,187! 93,418! 7,7! 8'169! 16,66! 1,45! 0,47! 438! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 17,0! 0,345! 91,19! 7,8! 8'170! 16,66! 1,82! 0,70! 438! 1200! 0,072! 0,91! 1,10! 17,0! 0,579! 90,037! 7,7! 8'171! 16,66! 2,16! 0,97! 433! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 28,9! 0,813! 86,476! 7,5! 8'172! 16,66! 2,45! 1,30! 438! 1201! 0,072! 0,91! 1,10! 36,0! 1,115! 82,708! 7,4! 8'173! 16,66! 2,73! 1,64! 438! 1202! 0,072! 0,91! 1,10! 36,0! 1,458! 81,035! 7,3! 8'174! 16,66! 2,97! 2,01! 438! 1202! 0,072! 0,91! 1,10! 46,4! 1,8! 75,38! 7,1! 8'175! 16,66! 3,17! 2,40! 438! 1202! 0,072! 0,91! 1,10! 49,3! 2,188! 72,232! 6,9! 8'176! 16,66! 3,34! 2,80! 435! 1203! 0,070! 0,91! 1,10! 53,1! 2,585! 68,644! 6,7! 8'177! 16,66! 3,49! 3,22! 438! 1203! 0,072! 0,91! 1,10! 55,2! 2,994! 65,498! 6,6! 8'178! 16,66! 3,63! 3,63! 438! 1203! 0,072! 0,91! 1,10! 58,0! 3,409! 62,091! 6,4! 8'179! 16,66! 3,75! 4,06! 438! 1204! 0,072! 0,91! 1,10! 60,3! 3,831! 58,778! 6,2! 8'180! 16,66! 3,85! 4,48! 438! 1204! 0,072! 0,91! 1,10! 61,4! 4,258! 56,108! 6,1! 8'181! 17,86! 0,21! 0,07! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 0,0! 0,022! 188,627! 11,1! 12'182! 17,86! 0,64! 0,16! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 0,0! 0,11! 187,757! 11! 12'183! 17,86! 1,05! 0,29! 426! 1200! 0,067! 0,92! 1,10! 6,5! 0,198! 93,502! 7,7! 8'

184! 17,86! 1,43! 0,49! 434! 1200! 0,070! 0,91! 1,10! 17,8! 0,356! 91,159! 7,7! 8'185! 17,86! 1,80! 0,72! 434! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 17,8! 0,594! 89,989! 7,6! 8'186! 17,86! 2,13! 1,00! 431! 1201! 0,069! 0,91! 1,10! 30,0! 0,831! 86,169! 7,4! 8'187! 17,86! 2,41! 1,33! 434! 1201! 0,070! 0,91! 1,10! 37,1! 1,138! 82,342! 7,3! 8'188! 17,86! 2,67! 1,68! 433! 1202! 0,070! 0,91! 1,10! 38,0! 1,484! 80,38! 7,2! 8'189! 17,86! 2,90! 2,04! 433! 1202! 0,070! 0,91! 1,10! 47,0! 1,833! 75,104! 7! 8'190! 17,86! 3,10! 2,43! 433! 1203! 0,070! 0,91! 1,10! 49,4! 2,22! 72,195! 6,8! 8'191! 17,86! 3,26! 2,84! 434! 1203! 0,070! 0,91! 1,10! 55,5! 2,615! 67,339! 6,6! 8'192! 17,86! 3,41! 3,25! 434! 1204! 0,070! 0,91! 1,10! 55,2! 3,025! 65,494! 6,5! 8'193! 17,86! 3,54! 3,66! 433! 1204! 0,070! 0,91! 1,10! 58,5! 3,437! 61,787! 6,3! 8'194! 17,86! 3,65! 4,08! 434! 1204! 0,070! 0,91! 1,10! 60,8! 3,856! 58,542! 6,2! 8'195! 17,86! 3,75! 4,51! 434! 1205! 0,070! 0,91! 1,10! 61,9! 4,281! 55,828! 6! 8'196! 19,06! 0,21! 0,11! 423! 1202! 0,066! 0,92! 1,10! 0,0! 0,032! 189,278! 10,8! 12'197! 19,06! 0,63! 0,21! 423! 1203! 0,066! 0,92! 1,10! 0,0! 0,125! 188,354! 10,8! 12'198! 19,06! 1,03! 0,33! 417! 1202! 0,064! 0,92! 1,10! 6,6! 0,217! 93,724! 7,5! 8'199! 19,06! 1,40! 0,53! 423! 1203! 0,066! 0,92! 1,10! 18,7! 0,374! 91,283! 7,5! 8'200! 19,06! 1,76! 0,77! 422! 1204! 0,066! 0,92! 1,10! 18,7! 0,615! 90,134! 7,4! 8'201! 19,06! 2,08! 1,05! 423! 1206! 0,066! 0,92! 1,10! 31,3! 0,855! 85,954! 7,3! 8'202! 19,06! 2,35! 1,38! 423! 1206! 0,066! 0,92! 1,10! 38,4! 1,166! 82,098! 7,1! 8'203! 19,06! 2,59! 1,73! 422! 1208! 0,066! 0,92! 1,10! 40,0! 1,514! 79,845! 7! 8'204! 19,06! 2,81! 2,10! 423! 1208! 0,066! 0,92! 1,10! 47,6! 1,869! 75,01! 6,8! 8'205! 19,06! 3,00! 2,48! 423! 1208! 0,066! 0,92! 1,10! 50,2! 2,253! 71,954! 6,7! 8'206! 19,06! 3,16! 2,88! 423! 1209! 0,066! 0,92! 1,10! 55,6! 2,647! 67,445! 6,4! 8'207! 19,06! 3,29! 3,29! 423! 1209! 0,066! 0,92! 1,10! 56,2! 3,056! 65,135! 6,3! 8'208! 19,06! 3,42! 3,69! 423! 1210! 0,066! 0,92! 1,10! 59,5! 3,466! 61,4! 6,2! 8'209! 19,06! 3,52! 4,11! 423! 1211! 0,066! 0,92! 1,10! 61,2! 3,884! 58,469! 6! 8'210! 19,06! 3,62! 4,53! 423! 1211! 0,066! 0,92! 1,10! 62,4! 4,305! 55,718! 5,9! 6'211! 20,26! 0,20! 0,16! 413! 1202! 0,062! 0,92! 1,10! 0,0! 0,08! 189,534! 10,6! 12'212! 20,26! 0,60! 0,27! 413! 1202! 0,062! 0,92! 1,10! 0,0! 0,186! 188,494! 10,5! 12'213! 20,26! 1,00! 0,40! 409! 1202! 0,060! 0,92! 1,10! 6,3! 0,291! 93,688! 7,3! 8'214! 20,26! 1,36! 0,60! 413! 1203! 0,062! 0,92! 1,10! 19,3! 0,443! 91,184! 7,3! 8'

215! 20,26! 1,70! 0,84! 410! 1206! 0,061! 0,92! 1,10! 20,5! 0,682! 89,888! 7,2! 8'216! 20,26! 2,00! 1,13! 413! 1207! 0,062! 0,92! 1,10! 34,2! 0,927! 85,041! 7,1! 8'217! 20,26! 2,26! 1,46! 413! 1206! 0,062! 0,92! 1,10! 38,8! 1,247! 81,885! 6,9! 8'218! 20,26! 2,49! 1,80! 412! 1208! 0,062! 0,92! 1,10! 42,2! 1,589! 78,956! 6,8! 8'219! 20,26! 2,70! 2,17! 413! 1208! 0,062! 0,92! 1,10! 47,7! 1,944! 74,909! 6,6! 8'220! 20,26! 2,87! 2,55! 413! 1209! 0,062! 0,92! 1,10! 51,2! 2,32! 71,47! 6,5! 8'221! 20,26! 3,02! 2,94! 413! 1209! 0,062! 0,92! 1,10! 56,5! 2,707! 67,014! 6,3! 8'222! 20,26! 3,15! 3,33! 413! 1209! 0,062! 0,92! 1,10! 56,5! 3,108! 65,031! 6,2! 8'223! 20,26! 3,27! 3,73! 413! 1210! 0,062! 0,92! 1,10! 60,3! 3,509! 61,047! 6! 6'224! 20,26! 3,37! 4,14! 413! 1211! 0,062! 0,92! 1,10! 61,5! 3,919! 58,413! 5,9! 6'225! 20,26! 3,46! 4,55! 413! 1211! 0,062! 0,92! 1,10! 62,9! 4,33! 55,596! 5,7! 6'226! 21,46! 0,19! 0,21! 403! 1202! 0,058! 0,93! 1,10! 1,5! 0,129! 94,882! 7,3! 8'227! 21,46! 0,58! 0,34! 403! 1202! 0,058! 0,93! 1,10! 1,5! 0,246! 94,305! 7,3! 8'228! 21,46! 0,97! 0,47! 400! 1202! 0,057! 0,93! 1,10! 6,2! 0,363! 93,647! 7,2! 8'229! 21,46! 1,32! 0,67! 403! 1203! 0,058! 0,93! 1,10! 20,3! 0,511! 91,023! 7,1! 8'230! 21,46! 1,63! 0,92! 400! 1206! 0,057! 0,93! 1,10! 25,7! 0,75! 88,757! 7! 8'231! 21,46! 1,91! 1,22! 403! 1206! 0,058! 0,93! 1,10! 35,0! 1,017! 84,668! 6,9! 8'232! 21,46! 2,16! 1,54! 402! 1206! 0,058! 0,93! 1,10! 38,2! 1,333! 82,045! 6,8! 8'233! 21,46! 2,39! 1,88! 403! 1208! 0,058! 0,93! 1,10! 44,5! 1,663! 77,953! 6,6! 8'234! 21,46! 2,58! 2,24! 403! 1208! 0,058! 0,93! 1,10! 47,8! 2,018! 74,802! 6,5! 8'235! 21,46! 2,74! 2,61! 403! 1209! 0,058! 0,93! 1,10! 52,9! 2,386! 70,649! 6,3! 8'236! 21,46! 2,88! 2,99! 403! 1209! 0,058! 0,93! 1,10! 56,7! 2,768! 66,861! 6,1! 8'237! 21,46! 3,01! 3,38! 403! 1210! 0,058! 0,93! 1,10! 56,7! 3,16! 64,926! 6! 8'238! 21,46! 3,12! 3,77! 403! 1210! 0,058! 0,93! 1,10! 61,2! 3,552! 60,668! 5,8! 6'239! 21,46! 3,21! 4,17! 403! 1211! 0,058! 0,93! 1,10! 61,8! 3,953! 58,348! 5,7! 6'240! 21,46! 3,30! 4,57! 403! 1211! 0,058! 0,93! 1,10! 63,4! 4,355! 55,474! 5,6! 6'241! 22,66! 0,18! 0,30! 386! 1209! 0,052! 0,93! 1,10! 3,5! 0,177! 95,196! 7! 8'242! 22,66! 0,55! 0,45! 386! 1215! 0,052! 0,93! 1,10! 3,5! 0,305! 94,566! 7! 8'243! 22,66! 0,91! 0,60! 386! 1219! 0,052! 0,93! 1,10! 6,3! 0,433! 93,796! 6,9! 8'244! 22,66! 1,26! 0,78! 380! 1211! 0,050! 0,94! 1,10! 21,8! 0,578! 91,186! 6,7! 8'245! 22,66! 1,55! 1,04! 386! 1215! 0,052! 0,93! 1,10! 30,8! 0,819! 87,504! 6,7! 8'

246! 22,66! 1,81! 1,34! 386! 1215! 0,052! 0,93! 1,10! 35,4! 1,106! 84,645! 6,6! 8'247! 22,66! 2,05! 1,65! 383! 1215! 0,051! 0,94! 1,10! 37,7! 1,417! 82,419! 6,5! 8'248! 22,66! 2,26! 1,98! 385! 1217! 0,051! 0,94! 1,10! 47,0! 1,737! 77,089! 6,3! 8'249! 22,66! 2,44! 2,33! 385! 1215! 0,052! 0,94! 1,10! 48,6! 2,092! 74,629! 6,2! 8'250! 22,66! 2,60! 2,69! 386! 1216! 0,052! 0,94! 1,10! 54,1! 2,453! 70,243! 6! 8'251! 22,66! 2,73! 3,06! 386! 1215! 0,052! 0,93! 1,10! 57,0! 2,829! 66,897! 5,9! 6'252! 22,66! 2,85! 3,44! 386! 1216! 0,052! 0,94! 1,10! 57,0! 3,212! 65,015! 5,8! 6'253! 22,66! 2,95! 3,82! 386! 1216! 0,052! 0,93! 1,10! 62,0! 3,595! 60,44! 5,6! 6'254! 22,66! 3,04! 4,20! 386! 1217! 0,052! 0,93! 1,10! 62,1! 3,987! 58,462! 5,5! 6'255! 22,66! 3,12! 4,59! 386! 1218! 0,052! 0,94! 1,10! 63,9! 4,38! 55,527! 5,3! 6'256! 23,86! 0,17! 0,42! 371! 1205! 0,046! 0,94! 1,10! 10,0! 0,282! 94,787! 6,7! 8'257! 23,86! 0,51! 0,58! 371! 1204! 0,046! 0,94! 1,10! 10,0! 0,445! 93,982! 6,7! 8'258! 23,86! 0,86! 0,74! 371! 1205! 0,046! 0,94! 1,10! 10,0! 0,609! 93,183! 6,7! 8'259! 23,86! 1,18! 0,93! 366! 1215! 0,044! 0,94! 1,10! 15,3! 0,772! 91,911! 6,5! 8'260! 23,86! 1,45! 1,19! 371! 1213! 0,046! 0,94! 1,10! 35,4! 0,963! 85,845! 6,4! 8'261! 23,86! 1,69! 1,48! 371! 1212! 0,046! 0,94! 1,10! 35,4! 1,261! 84,378! 6,3! 8'262! 23,86! 1,92! 1,78! 369! 1214! 0,045! 0,94! 1,10! 38,7! 1,559! 81,827! 6,2! 8'263! 23,86! 2,12! 2,10! 371! 1212! 0,046! 0,94! 1,10! 48,8! 1,868! 76,066! 6! 8'264! 23,86! 2,28! 2,43! 360! 1217! 0,042! 0,95! 1,10! 47,4! 2,213! 75,352! 5,8! 6'265! 23,86! 2,42! 2,78! 370! 1216! 0,046! 0,94! 1,10! 55,2! 2,554! 69,668! 5,7! 6'266! 23,86! 2,55! 3,14! 371! 1216! 0,046! 0,94! 1,10! 57,0! 2,917! 66,867! 5,6! 6'267! 23,86! 2,66! 3,50! 371! 1217! 0,046! 0,94! 1,10! 57,8! 3,285! 64,686! 5,5! 6'268! 23,86! 2,76! 3,87! 371! 1217! 0,046! 0,94! 1,10! 62,3! 3,654! 60,403! 5,4! 6'269! 23,86! 2,84! 4,24! 371! 1217! 0,046! 0,94! 1,10! 62,3! 4,03! 58,55! 5,3! 6'270! 23,86! 2,91! 4,61! 371! 1218! 0,046! 0,94! 1,10! 64,3! 4,407! 55,529! 5,3! 6'271! 25,06! 0,16! 0,52! 355! 1205! 0,040! 0,95! 1,10! 10,3! 0,39! 94,817! 6,4! 8'272! 25,06! 0,49! 0,68! 355! 1205! 0,040! 0,95! 1,10! 10,3! 0,549! 94,034! 6,4! 8'273! 25,06! 0,81! 0,85! 349! 1211! 0,038! 0,95! 1,10! 10,3! 0,708! 93,483! 6,3! 8'274! 25,06! 1,09! 1,07! 355! 1214! 0,040! 0,95! 1,10! 29,0! 0,867! 88,863! 6,2! 8'275! 25,06! 1,34! 1,33! 355! 1212! 0,040! 0,95! 1,10! 34,1! 1,121! 86,054! 6,1! 8'276! 25,06! 1,58! 1,60! 355! 1211! 0,040! 0,95! 1,10! 34,1! 1,402! 84,671! 6,1! 8'

277! 25,06! 1,79! 1,89! 355! 1215! 0,040! 0,95! 1,10! 41,6! 1,682! 80,561! 5,9! 6'278! 25,06! 1,97! 2,21! 355! 1214! 0,040! 0,95! 1,10! 47,2! 1,99! 76,707! 5,8! 6'279! 25,06! 2,12! 2,53! 355! 1214! 0,040! 0,95! 1,10! 52,6! 2,319! 72,534! 5,6! 6'280! 25,06! 2,25! 2,87! 355! 1216! 0,040! 0,95! 1,10! 54,7! 2,651! 69,842! 5,5! 6'281! 25,06! 2,37! 3,22! 355! 1216! 0,040! 0,95! 1,10! 57,1! 2,998! 66,927! 5,4! 6'282! 25,06! 2,47! 3,56! 355! 1217! 0,040! 0,95! 1,10! 58,7! 3,352! 64,356! 5,3! 6'283! 25,06! 2,56! 3,91! 355! 1217! 0,040! 0,95! 1,10! 62,5! 3,708! 60,48! 5,3! 6'284! 25,06! 2,64! 4,27! 355! 1217! 0,040! 0,95! 1,10! 62,5! 4,07! 58,688! 5,3! 6'285! 25,06! 2,71! 4,63! 355! 1218! 0,040! 0,95! 1,10! 64,8! 4,433! 55,578! 5,3! 6'286! 26,26! 0,15! 0,68! 333! 1224! 0,032! 0,96! 1,10! 10,8! 0,499! 95,037! 6! 8'287! 26,26! 0,43! 0,86! 333! 1240! 0,032! 0,96! 1,10! 10,8! 0,653! 94,284! 6! 6'288! 26,26! 0,72! 1,05! 333! 1246! 0,032! 0,96! 1,10! 19,5! 0,808! 92,206! 5,9! 6'289! 26,26! 0,98! 1,27! 333! 1232! 0,032! 0,96! 1,10! 32,8! 1,005! 87,796! 5,8! 6'290! 26,26! 1,23! 1,51! 333! 1220! 0,032! 0,96! 1,10! 32,8! 1,268! 86,492! 5,7! 6'291! 26,26! 1,46! 1,76! 327! 1223! 0,029! 0,96! 1,10! 32,8! 1,531! 85,392! 5,6! 6'292! 26,26! 1,65! 2,04! 333! 1221! 0,032! 0,96! 1,10! 46,4! 1,794! 78,701! 5,5! 6'293! 26,26! 1,81! 2,34! 333! 1222! 0,031! 0,96! 1,10! 47,1! 2,106! 76,876! 5,4! 6'294! 26,26! 1,95! 2,66! 333! 1222! 0,031! 0,96! 1,10! 52,9! 2,419! 72,595! 5,3! 6'295! 26,26! 2,07! 2,98! 333! 1221! 0,032! 0,96! 1,10! 57,1! 2,748! 68,764! 5,3! 6'296! 26,26! 2,18! 3,31! 333! 1220! 0,032! 0,96! 1,10! 57,0! 3,086! 67,155! 5,3! 6'297! 26,26! 2,27! 3,64! 333! 1221! 0,031! 0,96! 1,10! 59,7! 3,424! 64,052! 5,3! 6'298! 26,26! 2,35! 3,97! 333! 1221! 0,032! 0,96! 1,10! 62,7! 3,766! 60,688! 5,3! 6'299! 26,26! 2,43! 4,31! 333! 1221! 0,032! 0,96! 1,10! 62,7! 4,113! 58,98! 5,3! 6'300! 26,26! 2,49! 4,64! 333! 1222! 0,032! 0,96! 1,10! 65,3! 4,459! 55,754! 5,3! 6'301! 27,46! 0,13! 0,88! 312! 1215! 0,024! 0,97! 1,10! 23,8! 0,679! 92,655! 5,6! 6'302! 27,46! 0,38! 1,09! 312! 1214! 0,024! 0,97! 1,10! 23,8! 0,888! 91,627! 5,5! 6'303! 27,46! 0,63! 1,29! 312! 1213! 0,024! 0,97! 1,10! 23,8! 1,097! 90,592! 5,5! 6'304! 27,46! 0,88! 1,49! 312! 1212! 0,024! 0,97! 1,10! 23,8! 1,306! 89,57! 5,5! 6'305! 27,46! 1,12! 1,70! 308! 1218! 0,022! 0,97! 1,10! 23,8! 1,514! 88,696! 5,4! 6'306! 27,46! 1,33! 1,94! 312! 1223! 0,024! 0,97! 1,10! 37,5! 1,723! 83,358! 5,3! 6'307! 27,46! 1,50! 2,21! 312! 1221! 0,024! 0,97! 1,10! 45,6! 1,983! 78,803! 5,3! 6'

308! 27,46! 1,65! 2,50! 312! 1222! 0,024! 0,97! 1,10! 48,9! 2,273! 75,853! 5,3! 6'309! 27,46! 1,77! 2,80! 312! 1223! 0,024! 0,97! 1,10! 54,6! 2,572! 71,589! 5,3! 6'310! 27,46! 1,87! 3,10! 312! 1222! 0,024! 0,97! 1,10! 56,8! 2,883! 68,874! 5,3! 6'311! 27,46! 1,97! 3,41! 312! 1221! 0,024! 0,97! 1,10! 56,8! 3,2! 67,311! 5,3! 6'312! 27,46! 2,06! 3,72! 312! 1223! 0,024! 0,97! 1,10! 61,2! 3,516! 63,353! 5,3! 6'313! 27,46! 2,13! 4,03! 312! 1223! 0,024! 0,97! 1,10! 62,8! 3,839! 60,844! 5,3! 6'314! 27,46! 2,20! 4,35! 312! 1223! 0,024! 0,97! 1,10! 62,8! 4,164! 59,24! 5,3! 6'315! 27,46! 2,26! 4,66! 312! 1224! 0,024! 0,97! 1,10! 65,8! 4,49! 55,851! 5,3! 6'316! 28,66! 0,12! 1,08! 291! 1216! 0,016! 0,98! 1,10! 24,2! 0,883! 92,312! 5,3! 6'317! 28,66! 0,35! 1,27! 291! 1214! 0,016! 0,98! 1,10! 24,2! 1,08! 91,35! 5,3! 6'318! 28,66! 0,58! 1,46! 291! 1213! 0,016! 0,98! 1,10! 24,2! 1,277! 90,369! 5,3! 6'319! 28,66! 0,81! 1,66! 289! 1215! 0,015! 0,98! 1,10! 24,2! 1,474! 89,47! 5,3! 6'320! 28,66! 1,02! 1,87! 291! 1224! 0,016! 0,98! 1,10! 31,0! 1,672! 86,532! 5,3! 6'321! 28,66! 1,19! 2,12! 291! 1221! 0,016! 0,98! 1,10! 44,2! 1,893! 80,52! 5,3! 6'322! 28,66! 1,34! 2,38! 291! 1223! 0,015! 0,98! 1,10! 44,9! 2,161! 78,902! 5,3! 6'323! 28,66! 1,47! 2,65! 290! 1225! 0,015! 0,98! 1,10! 51,1! 2,431! 74,71! 5,3! 6'324! 28,66! 1,57! 2,93! 291! 1223! 0,016! 0,98! 1,10! 56,5! 2,716! 70,493! 5,3! 6'325! 28,66! 1,67! 3,22! 291! 1222! 0,016! 0,98! 1,10! 56,5! 3,011! 69,036! 5,3! 6'326! 28,66! 1,76! 3,50! 291! 1223! 0,015! 0,98! 1,10! 56,6! 3,307! 67,563! 5,3! 6'327! 28,66! 1,84! 3,80! 291! 1223! 0,016! 0,98! 1,10! 62,9! 3,603! 62,53! 5,3! 6'328! 28,66! 1,90! 4,09! 291! 1223! 0,016! 0,98! 1,10! 62,9! 3,908! 61,027! 5,3! 6'329! 28,66! 1,97! 4,39! 291! 1223! 0,016! 0,98! 1,10! 63,1! 4,213! 59,42! 5,3! 6'330! 28,66! 2,02! 4,68! 291! 1224! 0,016! 0,98! 1,10! 66,2! 4,518! 56,039! 5,3! 6'331! 29,86! 0,10! 1,32! 265! 1233! 0,006! 0,99! 1,10! 24,8! 1,087! 92,109! 5,3! 6'332! 29,86! 0,30! 1,51! 265! 1237! 0,006! 0,99! 1,10! 24,8! 1,273! 91,185! 5,3! 6'333! 29,86! 0,50! 1,70! 265! 1243! 0,006! 0,99! 1,10! 24,8! 1,459! 90,275! 5,3! 6'334! 29,86! 0,70! 1,89! 265! 1247! 0,006! 0,99! 1,10! 27,7! 1,645! 88,563! 5,3! 6'335! 29,86! 0,88! 2,10! 265! 1233! 0,006! 0,99! 1,10! 42,9! 1,841! 82,211! 5,3! 6'336! 29,86! 1,04! 2,33! 262! 1230! 0,005! 0,99! 1,10! 42,9! 2,088! 81,074! 5,3! 6'337! 29,86! 1,17! 2,57! 264! 1231! 0,005! 0,99! 1,10! 48,1! 2,334! 77,433! 5,3! 6'338! 29,86! 1,28! 2,83! 265! 1230! 0,006! 0,99! 1,10! 53,7! 2,593! 73,379! 5,3! 6'

339! 29,86! 1,38! 3,09! 265! 1227! 0,006! 0,99! 1,10! 56,2! 2,864! 70,714! 5,3! 6'340! 29,86! 1,47! 3,35! 265! 1225! 0,006! 0,99! 1,10! 56,2! 3,139! 69,365! 5,3! 6'341! 29,86! 1,55! 3,61! 264! 1227! 0,005! 0,99! 1,10! 58,4! 3,414! 66,806! 5,3! 6'342! 29,86! 1,61! 3,88! 265! 1226! 0,006! 0,99! 1,10! 63,0! 3,693! 62,76! 5,3! 6'343! 29,86! 1,67! 4,16! 265! 1225! 0,006! 0,99! 1,10! 63,0! 3,977! 61,364! 5,3! 6'344! 29,86! 1,73! 4,43! 265! 1226! 0,006! 0,99! 1,10! 63,5! 4,262! 59,628! 5,3! 6'345! 29,86! 1,77! 4,70! 265! 1227! 0,006! 0,99! 1,10! 66,5! 4,547! 56,438! 5,3! 6'346! 31,06! 0,08! 1,61! 237! 1237! 0,000! 1,00! 1,10! 32,5! 1,356! 89,046! 5,3! 6'347! 31,06! 0,25! 1,79! 237! 1233! 0,000! 1,00! 1,10! 32,5! 1,551! 88,084! 5,3! 6'348! 31,06! 0,42! 1,98! 237! 1229! 0,000! 1,00! 1,10! 32,5! 1,747! 87,122! 5,3! 6'349! 31,06! 0,59! 2,16! 237! 1226! 0,000! 1,00! 1,10! 32,5! 1,942! 86,16! 5,3! 6'350! 31,06! 0,75! 2,36! 236! 1233! 0,000! 1,00! 1,10! 32,5! 2,137! 85,198! 5,3! 6'351! 31,06! 0,89! 2,57! 236! 1236! 0,000! 1,00! 1,10! 42,9! 2,332! 80,275! 5,3! 6'352! 31,06! 0,99! 2,79! 237! 1236! 0,000! 1,00! 1,10! 51,1! 2,555! 75,356! 5,3! 6'353! 31,06! 1,08! 3,02! 237! 1232! 0,000! 1,00! 1,10! 55,5! 2,796! 71,874! 5,3! 6'354! 31,06! 1,17! 3,26! 237! 1229! 0,000! 1,00! 1,10! 55,5! 3,046! 70,644! 5,3! 6'355! 31,06! 1,25! 3,50! 236! 1229! 0,000! 1,00! 1,10! 55,5! 3,296! 69,414! 5,3! 6'356! 31,06! 1,32! 3,74! 237! 1229! 0,000! 1,00! 1,10! 61,3! 3,545! 64,912! 5,3! 6'357! 31,06! 1,38! 3,98! 237! 1228! 0,000! 1,00! 1,10! 63,0! 3,802! 62,651! 5,3! 6'358! 31,06! 1,43! 4,23! 237! 1228! 0,000! 1,00! 1,10! 63,0! 4,061! 61,374! 5,3! 6'359! 31,06! 1,48! 4,47! 237! 1228! 0,000! 1,00! 1,10! 64,1! 4,32! 59,419! 5,3! 6'360! 31,06! 1,52! 4,72! 237! 1229! 0,000! 1,00! 1,10! 66,7! 4,58! 56,514! 5,3! 6'361! 32,23! 0,08! 1,91! 211! 1179! 0,000! 1,00! 1,10! 32,8! 1,674! 87,377! 5,3! 6'362! 32,23! 0,22! 2,08! 211! 1176! 0,000! 1,00! 1,10! 32,8! 1,85! 86,511! 5,3! 6'363! 32,23! 0,37! 2,24! 210! 1175! 0,000! 1,00! 1,10! 32,8! 2,025! 85,646! 5,3! 6'364! 32,23! 0,51! 2,42! 211! 1180! 0,000! 1,00! 1,10! 32,8! 2,201! 84,78! 5,3! 6'365! 32,23! 0,63! 2,61! 210! 1181! 0,000! 1,00! 1,10! 44,3! 2,377! 79,436! 5,3! 6'366! 32,23! 0,73! 2,81! 211! 1181! 0,000! 1,00! 1,10! 49,6! 2,58! 75,979! 5,3! 6'367! 32,23! 0,81! 3,01! 211! 1177! 0,000! 1,00! 1,10! 54,5! 2,793! 72,41! 5,3! 6'368! 32,23! 0,89! 3,22! 211! 1173! 0,000! 1,00! 1,10! 54,5! 3,015! 71,315! 5,3! 6'369! 32,23! 0,97! 3,43! 211! 1171! 0,000! 1,00! 1,10! 54,5! 3,237! 70,222! 5,3! 6'

370! 32,23! 1,04! 3,65! 210! 1173! 0,000! 1,00! 1,10! 57,5! 3,459! 67,48! 5,3! 6'371! 32,23! 1,09! 3,86! 211! 1172! 0,000! 1,00! 1,10! 62,9! 3,685! 63,284! 5,3! 6'372! 32,23! 1,14! 4,08! 211! 1171! 0,000! 1,00! 1,10! 62,9! 3,917! 62,142! 5,3! 6'373! 32,23! 1,18! 4,30! 211! 1170! 0,000! 1,00! 1,10! 62,9! 4,148! 61,001! 5,3! 6'374! 32,23! 1,23! 4,52! 210! 1171! 0,000! 1,00! 1,10! 64,8! 4,38! 58,67! 5,3! 6'375! 32,80! 1,35! 2,72! 211! 1172! 0,000! 1,00! 1,10! 67,0! 4,613! 56,192! 5,3! 6'!!!!! !

!Zona&central:&Refuerzos&Longitudinales&Nl& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 6,856059& 137,139901& 72,9& 142&2& 6,856059& 137,139901& 72,9& 142&3& 6,852749& 137,071725& 72,9& 142&4& 3,424439& 68,495735& 29,4& 75,9&5& 3,418768& 68,382813& 29,4& 75,9&6& 3,398008& 67,962264& 24,9& 68&7& 3,379679& 67,594202& 24,9& 68&8& 3,278202& 65,565101& 24,9& 68&9& 3,132766& 62,66085& 24,9& 68&10& 2,935993& 58,723837& 24,9& 68&11& 2,703118& 54,073547& 24,9& 68&12& 2,477171& 49,555083& 24,9& 68&13& 2,329257& 46,595573& 24,9& 68&14& 2,163522& 43,27945& 24,9& 68&15& 2,071329& 41,4345& 24,9& 68&16& 1,982139& 39,663537& 24,9& 68&&& &

Cuadernas&Nc& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 2,189185& 13,162538& 11,4& 19,9&2& 2,827384& 17,94917& 11,4& 19,9&3& 3,050472& 20,311278& 13,5& 30,1&4& 3,142925& 21,752808& 13,5& 30,1&5& 3,223& 23,024998& 13,5& 30,1&6& 3,289626& 24,138041& 13,5& 30,1&7& 3,344063& 25,071167& 13,5& 30,1&8& 3,383625& 25,753358& 13,5& 30,1&9& 3,412788& 26,26706& 13,5& 30,1&10& 6,856059& 53,081834& 24,9& 68&11& 6,856059& 53,081834& 24,9& 68&12& 6,841113& 52,831402& 24,9& 68&13& 6,801881& 52,16191& 24,9& 68&14& 6,732179& 50,976269& 24,9& 68&15& 6,645718& 49,52858& 24,9& 68&16& 6,546661& 47,899247& 24,9& 68&17& 3,207789& 22,889399& 13,5& 30,1&18& 3,133025& 21,719805& 13,5& 30,1&19& 3,05052& 20,471202& 13,5& 30,1&20& 2,956974& 19,064351& 11,4& 19,9&21& 2,844309& 17,502936& 11,4& 19,9&22& 2,726158& 15,938336& 11,4& 19,9&23& 2,602415& 14,314803& 11,4& 19,9&24& 2,467981& 12,685928& 11,4& 19,9&25& 2,29641& 10,98558& 9,5& 11,6&26& 2,134305& 9,461771& 9,5& 11,6&27& 1,538856& 6,381613& 9,5& 11,6&& &

Zona&popa:&Paneles&Np' cdgX' cdgY' cdgZ' a' l' f' cp' ch' alfa' z' Ph' tmin' t'

1' I2,5' 0,241' 2,479' 469' 630' 0,081' 0,899' 0,722' 0' 0' 65,237' 6' 8'2' I2,5' 0,72' 2,564' 468' 631' 0,081' 0,899' 0,739' 0' 0,074' 65,599' 6' 8'3' I2,5' 1,186' 2,696' 468' 634' 0,081' 0,899' 0,755' 4,489' 0,175' 65,609' 6' 6'4' I2,5' 1,605' 2,927' 467' 635' 0,08' 0,9' 0,772' 23,627' 0,331' 63,318' 5,9' 6'5' I2,5' 1,966' 3,247' 467' 621' 0,08' 0,9' 0,788' 26,829' 0,623' 60,9' 5,7' 6'6' I2,5' 2,24' 3,637' 469' 613' 0,081' 0,899' 0,804' 48,216' 0,935' 53,242' 5,4' 6'7' I2,5' 2,434' 4,083' 469' 609' 0,081' 0,899' 0,821' 51,636' 1,353' 48,821' 5,4' 6'8' I1,9' 0,261' 2,301' 505' 629' 0,094' 0,883' 0,837' 0' 0' 71,82' 6,6' 8'9' I1,9' 0,777' 2,377' 503' 634' 0,094' 0,884' 0,854' 0' 0,057' 72,403' 6,6' 8'10' I1,9' 1,276' 2,517' 501' 632' 0,093' 0,885' 0,87' 4,107' 0,164' 72,48' 6,6' 8'11' I1,9' 1,732' 2,757' 505' 647' 0,094' 0,883' 0,886' 23,049' 0,328' 69,959' 6,5' 8'12' I1,9' 2,101' 3,114' 496' 619' 0,091' 0,887' 0,903' 32,654' 0,639' 66,294' 6,2' 8'13' I1,9' 2,359' 3,56' 504' 615' 0,094' 0,883' 0,919' 51,529' 1,006' 57,586' 5,8' 6'14' I1,9' 2,544' 4,048' 505' 609' 0,094' 0,883' 0,936' 54,373' 1,469' 53,076' 5,6' 6'15' I1,3' 0,278' 2,132' 542' 623' 0,108' 0,867' 0,952' 0' 0' 78,108' 7,2' 8'16' I1,3' 0,831' 2,2' 540' 627' 0,107' 0,868' 0,968' 0' 0,04' 78,854' 7,2' 8'17' I1,3' 1,361' 2,35' 536' 623' 0,106' 0,87' 0,985' 5,351' 0,142' 79,062' 7,1' 8'18' I1,3' 1,849' 2,602' 540' 623' 0,107' 0,868' 1,001' 18,358' 0,329' 77,063' 7,1' 8'19' I1,3' 2,223' 2,994' 539' 613' 0,107' 0,868' 1,018' 42,254' 0,626' 69,42' 6,7' 8'20' I1,3' 2,47' 3,49' 540' 611' 0,107' 0,868' 1,034' 52,858' 1,079' 62,235' 6,3' 8'21' I1,3' 2,653' 4,015' 542' 609' 0,108' 0,867' 1,05' 57,666' 1,579' 56,564' 6' 8'22' I0,7' 0,295' 1,97' 574' 623' 0,12' 0,853' 1,067' 0' 0' 84,321' 7,7' 8'23' I0,7' 0,882' 2,032' 573' 628' 0,119' 0,854' 1,082' 0' 0,033' 85,067' 7,8' 8'24' I0,7' 1,444' 2,188' 566' 630' 0,117' 0,857' 1,082' 6,993' 0,131' 84,309' 7,7' 8'25' I0,7' 1,952' 2,465' 568' 621' 0,118' 0,856' 1,082' 18,724' 0,343' 81,169' 7,5' 8'26' I0,7' 2,332' 2,89' 574' 619' 0,12' 0,853' 1,082' 45,797' 0,659' 70,727' 7,1' 8'27' I0,7' 2,579' 3,423' 571' 612' 0,119' 0,855' 1,082' 53,116' 1,159' 63,718' 6,7' 8'28' I0,7' 2,758' 3,984' 574' 609' 0,12' 0,853' 1,082' 59,359' 1,689' 56,462' 6,3' 8'29' I0,1' 0,312' 1,812' 608' 642' 0,132' 0,839' 1,082' 0' 0' 84,136' 8,1' 10'

30' I0,1' 0,934' 1,866' 608' 642' 0,132' 0,839' 1,082' 0' 0,025' 83,971' 8,1' 10'31' I0,1' 1,533' 2,021' 602' 638' 0,13' 0,841' 1,082' 6,821' 0,116' 83,274' 8' 8'32' I0,1' 2,058' 2,326' 595' 627' 0,128' 0,844' 1,082' 21,825' 0,34' 79,909' 7,7' 8'33' I0,1' 2,447' 2,788' 603' 633' 0,131' 0,841' 1,082' 45,934' 0,697' 69,845' 7,3' 8'34' I0,1' 2,696' 3,352' 606' 639' 0,132' 0,839' 1,082' 55,627' 1,224' 61,665' 6,9' 8'35' I0,1' 2,862' 3,953' 608' 642' 0,132' 0,839' 1,082' 61,216' 1,796' 54,656' 6,5' 8'36' 0,5' 0,328' 1,665' 617' 669' 0,136' 0,835' 1,082' 0' 0' 83,855' 8,3' 10'37' 0,5' 0,98' 1,714' 619' 669' 0,137' 0,834' 1,082' 0' 0,018' 83,633' 8,3' 10'38' 0,5' 1,611' 1,869' 620' 667' 0,137' 0,834' 1,082' 5,298' 0,102' 82,92' 8,2' 10'39' 0,5' 2,151' 2,2' 613' 653' 0,134' 0,837' 1,082' 26,776' 0,323' 78,523' 7,9' 8'40' 0,5' 2,55' 2,697' 613' 662' 0,134' 0,837' 1,082' 44,596' 0,74' 70,071' 7,5' 8'41' 0,5' 2,804' 3,29' 610' 669' 0,133' 0,838' 1,082' 58,657' 1,286' 60,207' 7' 8'42' 0,5' 2,961' 3,925' 607' 669' 0,132' 0,839' 1,082' 62,635' 1,9' 53,966' 6,6' 8'43' 1,1' 0,342' 1,526' 617' 698' 0,136' 0,835' 1,082' 0' 0' 83,85' 8,4' 10'44' 1,1' 1,023' 1,572' 620' 698' 0,137' 0,834' 1,082' 0' 0,016' 83,629' 8,4' 10'45' 1,1' 1,684' 1,728' 624' 698' 0,138' 0,832' 1,082' 5,509' 0,096' 82,836' 8,4' 10'46' 1,1' 2,245' 2,078' 623' 687' 0,138' 0,832' 1,082' 29,115' 0,329' 77,69' 8,1' 10'47' 1,1' 2,652' 2,607' 614' 695' 0,134' 0,836' 1,082' 44,201' 0,784' 70,15' 7,6' 8'48' 1,1' 2,905' 3,233' 609' 698' 0,133' 0,838' 1,082' 59,582' 1,352' 59,744' 7' 8'49' 1,1' 3,057' 3,899' 607' 698' 0,132' 0,839' 1,082' 63,667' 1,997' 53,416' 6,6' 8'50' 1,7' 0,356' 1,392' 615' 727' 0,135' 0,836' 1,082' 0' 0' 83,922' 8,5' 10'51' 1,7' 1,067' 1,437' 616' 726' 0,135' 0,835' 1,082' 0' 0,014' 83,798' 8,5' 10'52' 1,7' 1,757' 1,592' 619' 726' 0,136' 0,834' 1,082' 4,623' 0,088' 83,112' 8,5' 10'53' 1,7' 2,35' 1,951' 623' 723' 0,138' 0,832' 1,082' 29,067' 0,323' 77,838' 8,2' 10'54' 1,7' 2,763' 2,511' 613' 725' 0,134' 0,837' 1,082' 47,041' 0,801' 69,198' 7,7' 8'55' 1,7' 3,004' 3,175' 609' 727' 0,133' 0,838' 1,082' 60,865' 1,415' 59,132' 7,1' 8'56' 1,7' 3,15' 3,872' 607' 727' 0,132' 0,839' 1,082' 64,518' 2,092' 52,978' 6,7' 8'57' 2,3' 0,369' 1,268' 612' 751' 0,134' 0,837' 1,082' 0' 0' 84,023' 8,6' 10'58' 2,3' 1,105' 1,317' 611' 748' 0,133' 0,837' 1,082' 0' 0,014' 83,956' 8,5' 10'59' 2,3' 1,818' 1,478' 610' 743' 0,133' 0,838' 1,082' 3,78' 0,092' 83,432' 8,5' 10'60' 2,3' 2,435' 1,846' 610' 745' 0,133' 0,838' 1,082' 27,607' 0,326' 78,703' 8,2' 10'

61' 2,3' 2,859' 2,43' 608' 748' 0,132' 0,839' 1,082' 50,192' 0,815' 68,14' 7,7' 8'62' 2,3' 3,096' 3,124' 607' 750' 0,132' 0,839' 1,082' 62,023' 1,473' 58,603' 7,1' 8'63' 2,3' 3,239' 3,848' 606' 751' 0,132' 0,84' 1,082' 65,242' 2,181' 52,619' 6,7' 8'64' 2,877' 0,381' 1,156' 565' 773' 0,116' 0,857' 1,082' 0' 0' 85,607' 8,3' 10'65' 2,877' 1,139' 1,207' 566' 771' 0,117' 0,857' 1,082' 0' 0,015' 85,466' 8,3' 10'66' 2,877' 1,868' 1,381' 562' 760' 0,115' 0,858' 1,082' 4,199' 0,103' 85,016' 8,2' 10'67' 2,877' 2,502' 1,763' 566' 766' 0,117' 0,857' 1,082' 27,822' 0,347' 80,004' 8' 8'68' 2,877' 2,937' 2,363' 562' 770' 0,115' 0,859' 1,082' 50,251' 0,854' 69,386' 7,4' 8'69' 2,877' 3,177' 3,08' 561' 772' 0,115' 0,859' 1,082' 62,207' 1,533' 59,654' 6,9' 8'70' 2,877' 3,321' 3,827' 560' 773' 0,114' 0,859' 1,082' 65,672' 2,264' 53,511' 6,5' 8'

!& &

Zona&popa:&Refuerzos&&Longitudinales&&&Nl& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 2,662275& 33,303433& 24,6& 38,6&2& 2,662275& 33,303433& 24,6& 38,6&3& 2,648556& 33,088569& 24,6& 38,6&4& 2,611783& 32,338469& 24,6& 38,6&5& 2,468574& 30,669513& 24,6& 38,6&6& 2,140532& 26,687902& 13,5& 30,1&7& 1,841712& 23,022135& 13,5& 30,1&8& 1,652087& 20,669312& 13,5& 30,1&&&Cuadernas&&Nc& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 1,343323& 10,482099& 9,5& 11,6&2& 1,594969& 13,375893& 11,4& 19,9&3& 1,843715& 16,608678& 11,4& 19,9&4& 2,11353& 20,180192& 13,5& 30,1&5& 2,267053& 22,982124& 13,5& 30,1&6& 2,391979& 24,693524& 13,5& 30,1&7& 2,500218& 25,903537& 13,5& 30,1&8& 2,588836& 26,599998& 13,5& 30,1&9& 2,662275& 27,138222& 13,5& 30,1&10& 2,662275& 27,138222& 13,5& 30,1&11& 2,57839& 24,309124& 13,5& 30,1&& &

Zona&proa:&Paneles&&Np' cdgX' cdgY' cdgZ' a' l' f' cp' ch' alfa' z' Ph' tmin' t'

1' 34,65' 0,13' 1,851' 489' 1239' 0,088' 0,89' 0,722' 37,905' 0' 60,261' 7' 8'2' 34,65' 0,367' 2,3' 489' 1246' 0,089' 0,89' 0,739' 46,678' 0,425' 56,686' 6,8' 8'3' 34,65' 0,569' 2,767' 489' 1248' 0,088' 0,89' 0,755' 51,28' 0,891' 53,754' 6,7' 8'4' 34,65' 0,752' 3,244' 489' 1245' 0,089' 0,89' 0,772' 54,918' 1,377' 50,868' 6,5' 8'5' 34,65' 0,92' 3,727' 489' 1241' 0,089' 0,89' 0,788' 56,76' 1,878' 48,45' 6,3' 8'6' 34,65' 1,081' 4,212' 489' 1238' 0,089' 0,89' 0,804' 56,956' 2,385' 46,578' 6,2' 8'7' 34,65' 1,243' 4,697' 489' 1236' 0,089' 0,89' 0,821' 56,805' 2,892' 44,834' 6,1' 8'8' 35,85' 0,085' 2,44' 355' 1469' 0,039' 0,951' 0,837' 51,108' 0' 65,965' 5,4' 6'9' 35,85' 0,25' 2,828' 355' 1399' 0,039' 0,951' 0,854' 53,966' 0,447' 63,311' 5,4' 6'10' 35,85' 0,403' 3,221' 354' 1343' 0,039' 0,951' 0,87' 54,67' 0,904' 61,426' 5,4' 6'11' 35,85' 0,548' 3,618' 355' 1297' 0,039' 0,951' 0,886' 55,389' 1,363' 59,504' 5,4' 6'12' 35,85' 0,688' 4,016' 355' 1263' 0,039' 0,951' 0,903' 56,276' 1,824' 57,479' 5,4' 6'13' 35,85' 0,825' 4,415' 354' 1244' 0,039' 0,951' 0,919' 56,276' 2,288' 55,834' 5,4' 6'14' 35,85' 0,962' 4,814' 355' 1239' 0,039' 0,951' 0,936' 56,024' 2,751' 54,296' 5,4' 6'15' 37,05' 0,056' 3,393' 205' 1520' 0' 1' 0,952' 51,184' 0' 75,38' 5,4' 6'16' 37,05' 0,167' 3,65' 205' 1446' 0' 1' 0,968' 51,184' 0,324' 73,894' 5,4' 6'17' 37,05' 0,273' 3,908' 205' 1377' 0' 1' 0,985' 54,683' 0,649' 70,713' 5,4' 6'18' 37,05' 0,373' 4,17' 205' 1320' 0' 1' 1,001' 55,263' 0,981' 68,842' 5,4' 6'19' 37,05' 0,473' 4,431' 205' 1279' 0' 1' 1,018' 55,118' 1,315' 67,327' 5,4' 6'20' 37,05' 0,571' 4,693' 205' 1253' 0' 1' 1,034' 56,366' 1,649' 65,075' 5,4' 6'21' 37,05' 0,669' 4,955' 205' 1246' 0' 1' 1,05' 55,329' 1,985' 64,02' 5,4' 6'22' 38,233' 0,027' 4,409' 51' 1511' 0' 1' 1,067' 52,272' 0' 81,774' 5,4' 6'23' 38,233' 0,082' 4,524' 51' 1424' 0' 1' 1,082' 52,272' 0,189' 80,184' 5,4' 6'24' 38,233' 0,136' 4,64' 51' 1350' 0' 1' 1,082' 52,272' 0,379' 77,651' 5,4' 6'25' 38,233' 0,191' 4,755' 51' 1290' 0' 1' 1,082' 52,272' 0,568' 75,12' 5,4' 6'26' 38,233' 0,246' 4,87' 51' 1247' 0' 1' 1,082' 52,272' 0,757' 72,59' 5,4' 6'27' 38,233' 0,3' 4,985' 51' 1223' 0' 1' 1,082' 52,272' 0,946' 70,059' 5,4' 6'28' 38,233' 0,355' 5,1' 51' 1218' 0' 1' 1,082' 52,272' 1,135' 67,526' 5,4' 6'

Zona&proa:&Refuerzos&&Longitudinales&&&Nl& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 2,520549& 58,079249& 24,9& 68&2& 2,520549& 58,079249& 24,9& 68&3& 2,386873& 50,529498& 24,9& 68&4& 2,266711& 47,162954& 24,9& 68&5& 2,139723& 44,401091& 24,9& 68&6& 2,030893& 41,999137& 24,9& 68&7& 1,947575& 40,174823& 24,9& 68&8& 1,872001& 38,562244& 24,6& 38,6&&&Cuadernas&&Nc& Amin[cm^2]& Wmin[cm^3]& Aselec[cm^2]& Wselec[cm^3]&1& 2,520549& 20,554309& 13,5& 30,1&2& 2,520549& 20,554309& 13,5& 30,1&3& 2,372068& 14,020238& 11,4& 19,9&4& 1,62256& 5,5471& 9,5& 11,6&5& 0,431789& 0,364287& 9,5& 11,6&&&&&

Pesos y cdg del buque en rosca

Cuaderno 11 Proyecto Nº129


Pesos y c. de g del Buque en rosca

Introducción ............................................................................................................................ 3 Pesos .......................................................................................................................................... 4 Estructura ......................................................................................................................................... 4 Lastre .................................................................................................................................................. 6 Equipos .............................................................................................................................................. 7 Habilitación: ..................................................................................................................................... 9 Jarcia ................................................................................................................................................ 12 Otros ................................................................................................................................................ 13

Resumen ................................................................................................................................ 14




Introducción El objetivo de este cuaderno es determinar de la forma más precisa el peso total del buque y su centro de gravedad. Dado que se trata de un buque relativamente pequeño se ha realizado la estimación de peso partiendo de un listado de todos los componentes necesarios, identificando cada uno con su respectivo peso y centro de gravedad. Todos los pesos que se detallan a continuación se han obtenido de la forma más detallada y fiable posible, dentro del tiempo y recursos disponibles para un proyecto de estas características. Las principales fuentes han sido el plano de la disposición general, el modelo 3-‐D realizado del buque y las páginas web y catálogos de los fabricantes de los distintos equipos. En caso de no encontrar datos de referencia se ha tomado el peso de los equipos en proyectos similares a este. El sistema de referencia es el definido en la memoria explicativa, con el cero en crujía, en la perpendicular de popa y en la línea base del casco sin apéndices. El peso en rosca total se ha dividido en los siguientes apartados:

• Estructura • Lastre • Equipos • Habilitación • Jarcia • Otros




Pesos

Estructura En la siguiente tabla se detallan los pesos de la estructura. Se trata de la información recogida en el cuaderno de cálculo estructural. Descripción Peso X Y Z

Planchas ZC 7786 17,3 0,00 1,57 Refuerzos ZC 10691 18,56 0,00 1,51 Planchas ZP 1200 0,55 0,00 2,43 Refuerzos ZP 880 0,36 0,00 2,45 Planchas ZPR 410 35,7 0,00 3,65 Refuerzos ZPR 648 36,3 0,00 3,88 Mamparo colisión 97,2 34,05 0,00 3,65

Mamparo CM Popa 306 3,15 0,00 2,82

Mamparo CM Proa 451 8,59 0,00 2,42

Mamparo 1 210 18,95 0,00 2,49 Mamparo 2 333 22,15 0,00 2,03 Mamparo 3 247 28,05 0,00 2,79 Mamparo 4 186 31,05 0,00 3,05 Otras separaciones verticales

1242 19,62 -‐0,02 2,69

Cubierta 1 3136 14,8 0,00 1,56 Cubierta 2 2726 15,33 0,00 3,56 Cubierta Intemperie 2634 15,17 0,00 4,45

Frontal Superestructura 136 25,83 0,00 5,22

Lateral Superestructura 681 15,78 0,00 4,92

Posterior Superestructura 120 6,83 0,00 4,94

Cubierta de superestructura 918 18,61 0,00 5,65

Tanque agua 1 129,6 15,09 2,49 0,88 Tanque agua 2 129,6 16,89 2,43 0,87




Tanque agua 3 129,6 15,09 -‐2,49 0,88 Tanque agua 4 129,6 16,89 -‐2,43 0,87 Combustible 1 242 16 -‐0,91 0,71 Combustible 2 242 16 0,91 0,71 Combustible 3 250 23,37 0 0,88 Combustible 4 259 12,77 0 0,8 Combustible Emb. Aux 65 9 0 0,8

Combustible Generadores 238 10,77 0 0,8

Peso estructura

Planchas

Refuerzos

Mamparos

Cubiertas y superestructuras

Tanques




Lastre Descripción Peso X Y Z Lastre fijo 70000 17,66 0,00 -‐0,38 Lastre móvil 4324 20,35 0,00 -‐2,8

El lastre se encuentra ubicado en su totalidad en la quilla, dividiéndose en la parte móvil y en la parte fija.

Lastre

Fijo

Quilla parte móvil




Equipos Descripción Peso X Y Z Motor 3200 4,55 0 1,96 Reductora 500 5,71 0 1,55 Planta desalinizadora 52 4,58 2,75 2

Tratamiento de aguas de sentina 1338 8,6 2,98 2

Tratamiento de aguas grises 480 8,6 -‐2,98 2

Ancla babor 270 36,2 1 3,8 Ancla estibor 270 36,2 -‐1 3,8 Cadena 2156 36 0 4,4 Climatización Chiller 152 9,11 2,06 1,7

Climatización Air Blower 270 17 0 2,6

Hélice transversal 1proa 320 30,21 0 1,26

Hélice transversal popa 320 6,9 0 0,92

Winche Escota Mayor 150 16,04 -‐3,77 3,96

Winche Escota Mesana 150 2,389 2,384 2,757

Winche Génova Estribor 150 17 -‐3,81 4

Winche Génova Babor 150 17 3,81 4

Winche Genova 2 Estribor 150 17,533 -‐3,685 3,98

Winche Génova 2 Babor 150 17,533 3,685 3,98

Winche Spi Babor 150 12,188 -‐3,81 3,98 Winche Spi estribor 150 12,188 3,81 3,98

Bomba contraincendios 1

100 3,8 2,68 2

Bomba contraincendios 2

100 27,8 1,52 2,2

Bombas agua dulce 100 5,44 2,98 2




Bomba de vacío 200 8,4 -‐1,63 2 Bomba sentinas 1 150 6,8 3,18 2 Generador eléctrico 1 755 4,06 1 1,75

Generador eléctrico 2 755 4,06 -‐1 1,75

Generador emergencia 527 27,8 1,52 1,8

Bomba sentinas 2 100 6,8 3,18 2,4 Planta hidráulica 100 8,95 1,38 1,6 Baterías 150 12,7 0 3,8

Equipos

Cámara de máquinas

Equipo de fondeo

Winches

Otros




Habilitación: Descripción Peso X Y Z Camarote doble popa 533 10,5 -‐2,1 2,1

Baño Camarote doble popa

424 13,0 -‐2,1 2,1

Camarote doble proa 557 17,2 -‐1,9 2,1

Baño Camarote doble proa

393 14,5 -‐2,1 2,2

Camarote indivudual popa

513 10,4 2,0 2,1

Baño Camarote Individual Popa

237 13,0 3,1 1,7

Camarote indivudual proa

560 15,5 2,0 2,1

Baño Camarote Individual Proa

279 12,2 1,3 1,9

Camarote armador 1005 20,6 0,2 2,0

Baño armador 544 17,9 1,6 2,1 Pasillo 691 13,9 -‐0,1 2,3 Salón 5000 19,8 -‐0,5 4,4 Cocina 3000 23,8 -‐1,5 2,0 Zona Común tripulación 500 27,2 -‐0,9 2,2

Camarote tripulación estribor

380 29,69 -‐1,2 2,9

Camarote tripulación babor

380 29,69 1,2 2,9

Baño cam. Trip. Babor 250 32,54 0,66 2,9

Baño cam. Trip. Estribor 250 32,54 0,66 2,9




Camarote Capitán 500 24,81 1,52 2,1

Baño Capitán 280 22,82 1,62 2,1 Puente de mando 1200 11,08 -‐0,4 5,62

Para el cálculo del peso de la habilitación se ha considerado que todas las paredes se encuentran aisladas con 8 cm de lana mineral “Rockwoll” de 100kg/m3 de densidad. Esta capa además de aislar las habitaciones térmica y acústicamente garantiza una integridad frente a fuego de tipo A-‐60. Por encima y cubriendo el aislante se pondrá un recubrimiento de material compuesto tipo sandwich, con una capa exterior de madera o imitación de madera y núcleo de espuma. Con esto se consigue un alto nivel de acabados con una densidad del material de únicamente 1,6kg/m2, además de un aislamiento adicional. Para el recubrimiento de suelos se ha estimado una densidad superficial de 10kg/m2, para contabilizar los aislamientos. Estos, además de aislar tienen también que amortiguar el ruido producido por las personas al andar, que en un buque de pasaje son una de las más importantes fuentes. Por lo demás se ha contabilizado en la medida de lo posible el efecto de los diferentes muebles, inodoros, camas, sillas etc.




Habilitación

Camarotes pasaje y salón

Baños

Zona Tripulación




Jarcia El peso de la jarcia se ha estimado inicialmente como un porcentaje del desplazamiento total, tomando como referencia otros buques similares de los que se dispone de datos suficientes. El porcentaje tomado es del 4%, por lo que resulta un peso aproximado de 8800 kg. Este peso se repartirá entre los diferentes elementos que componen la jarcia (palos, botavaras, jarcia firme y jarcia de labor) Se han incluido además en esta partida todos los equipos necesarios para operar las velas (enrolladores, actuadores hidráulicos etc). Con los datos definidos en el dimensionamiento estructural de los palos se puede estimar el peso del aluminio, que asciende a 2604kg. Sin embargo, y dado que no se dispone de datos detallados de los pesos adicionales que hay que contabilizar, como son las velas, los motores, la instalación de enrolladores, jarcia de labor etc) no se ha realizado un listado detallado como en los demás apartados. El c. de g. de los pesos considerados se ha supuesto ubicado en CDG: (14,37 ,0, 15,03) En una segunda iteración de la espiral de proyecto habría que contactar con fabricantes de jarcia y velas para realizar una estimación más precisa de estos pesos.




Otros Descripción Peso X Y Z Lancha auxiliar 1300 0,8 0 3,24

Pescante auxiliar 300 1,46 2,01 3,2

Balsas salvavidas 200

Tuberías 400 15,96 0 3,2 Iluminación 200 15,96 0 3,2 Cableado y accesorios 1200 12 0 3

Cuadro eléctrico 200 10,16 2,6 5,9

Aislamiento del casco 7200 15,02 0 1,92

Herramientas 100 6,22 -‐3,07 2 Hélice 300 2,1 0 0,51

Línea de ejes 150 3,87 0 0,942 Timón 1000 1,07 0 0,46

Equipos de navegación 600 10,16 0 5,6

Válvulas/Grifos 500 15,96 0 1,5 Sistema

exhaustación 120 10,16 0 2

Vidrio 6982 16 0 5,07 Cubierta teca 3129 15,17 0 4,45 Pintura y masilla 4000 15 0 3,2




Resumen Descripción Peso X Y Z Estructura 36853 16,756 -‐0,001 2,257 Lastre 74324 17,816 0,000 -‐0,521 Habilitación 17476 26,787 -‐0,349 10,608 Jarcia 11800 14,573 0,000 12,340 Otros 27881 13,379 0,029 3,340 Total 168334 17,553 -‐0,032 2,784

Distribución de pesos

Estructura

Lastre

Habilitación

Jarcia

Otros

Situaciones de carga

Cuaderno 12 Situaciones de carga Proyecto Nº129


Índice

Introducción ............................................................................................................................ 3

Situaciones de carga ............................................................................................................. 3 Condición de máxima carga: ...................................................................................................... 3 Condición de mínima carga: ....................................................................................................... 4

Estabilidad ............................................................................................................................... 5 Criterios de estabilidad: .............................................................................................................. 5 Situaciones para el análisis de estabilidad: .......................................................................... 6 Máxima carga y sin velas: ............................................................................................................ 7 Máxima carga y con todas las velas izadas ............................................................................ 8 Máxima carga y la mitad del área vélica: ............................................................................... 9 Situación de máxima carga y velas de tormenta: ............................................................. 10 Carga mínima y sin velas .......................................................................................................... 11 Carga mínima y con todas las velas izadas ......................................................................... 12 Carga mínima y con la mitad de las velas ............................................................................ 13 Carga mínima y con velas de tormenta ................................................................................ 14



Introducción En este cuaderno se definirán dos situaciones de carga diferentes. Partiendo de estas situaciones de carga definidas, se establecerán los requisitos de estabilidad exigidos por la sociedad de clasificación y se comprobará su cumplimiento.

Situaciones de carga

Condición de máxima carga: En esta condición se considera el buque con todos los tanques de combustible y agua llenos, así como el 100% de la tripulación y pasaje a bordo, con su correspondiente equipaje y las provisiones suficientes a bordo. El peso de cada persona se estima en 75kg y el del equipaje en 30kg, sumando un total de 105kg por persona embarcada. Peso muerto 181.899 kg Pasaje 1.575 kg Tanques Combustible 30.000kg Tanques Agua 10.000 kg Provisiones 800 kg Total 224.247 kg Condición de equilibrio



Condición de mínima carga: Para la condición de mínima carga se supondrá el buque con únicamente un 10% del combustible y con únicamente la tripulación. Las provisiones se tomarán al 20% y el agua, dado que es repuesta por medio de la desalinizadora, se tomará al 100%. Peso muerto 181.899 kg Pasaje 525 kg Tanques Combustible 3.000 kg Tanques Agua 10.000 kg Provisiones 160 kg Total 195584 kg Condición de equilibrio



Estabilidad

Criterios de estabilidad: El reglamento del GL, en la sección 3 del capítulo 2 de la parte D, establece los siguientes requisitos para buques de vela:

• Las áreas B +C no deberán ser menores que 1,4*(A+B). Ver gráfico adjunto. • El brazo adrizante máximo no será menor de 0,30 metros. • El intervalo de estabilidad positiva deberá de abarcar al menos hasta los

90º para yates con quilla de lastre • El GM0 no será menor de 0.6 m • El ángulo de estabilidad estático en condiciones de navegación no será

mayor de 20º

La curva de brazos escorantes por viento se ha calculado de la siguiente manera:

P = 12⋅ ρA ⋅vw

2

F = P ⋅AM = F ⋅h

lw = MΔ ⋅g

⎫

⎬

⎪⎪⎪

⎭

⎪⎪⎪

lw = ρA ⋅vw2 ⋅A ⋅h

2 ⋅ Δ ⋅g

donde:

• h es la distancia desde el centro de presiones vélico a la mitad del calado • A es el área lateral expuesta al viento • P es la presión del viento



• M el momento creado por el viento • lw es el brazo escorante

Finalmente hay que incluir la dependencia del ángulo de escora. Dado que tanto el área transversal como la distancia desde el centro de presiones vélico a la mitad del calado varían con el coseno del ángulo de escora, la expresión final del brazo escorante queda:

lw θ( ) = ρA ⋅vw2 ⋅A ⋅h

2 ⋅ Δ ⋅g⋅cos2 θ( )

Debido a la simplicidad de este modelo de viento no se ha calculado el ángulo de escora estático en navegación, ya que este dependerá fuertemente del rumbo y el trimado de las velas, que rara vez irán en crujía.

Situaciones para el análisis de estabilidad: El reglamento del Germanischer Lloyd exige que se estudien la estabilidad en las siguientes condiciones:

1. Todas las velas izadas 2. La mitad del área vélica izada 3. Velas de tormenta 4. Buque sin velas

Para cada una de las condiciones deberá de determinarse la fuerza del viento para la que el buque deja de cumplir los criterios establecidos En todo caso el buque deberá ser capaz de soportar sin velas un viento equivalente a Beaufort 12. (entre 32.7 y 36.9 m/s).



Máxima carga y sin velas:

Tal y como establece el reglamento se ha calculado el brazo escorante debido a un viento de fuerza 12. El centro de aplicación de la presión del viento se ha tomado en el centro geométrico de la obra viva del buque. Realizando los cálculos oportunos se comprueba que el buque cumple con los criterios definidos.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]

Ángulo de escora [deg]

Estabilidad a grandes ángulos

Brazo escorante GZ m



Máxima carga y con todas las velas izadas

Para esta condición se ha ido calculado el brazo escorante con los siguientes datos:

• Área transversal total (Área vélica + Área obra muerta): 1180 m2 • Distancia desde el centro de presiones a la mitad de calado: 17.86m • Desplazamiento de la condición de carga máxima • Densidad del aire: 1.1 kg/m3

Se ha ido variando la velocidad del viento hasta obtener el máximo admisible cumpliendo los criterios establecidos. El valor máximo de viento para la configuración elegida es de 17 m/s.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

-‐50 0 50 100 150 200

GZ [m

]

Ángulo de esora [deg]

Estabiliad a grandes ángulos




Máxima carga y la mitad del área vélica:

El área vélica reducida a la mitad se ha obtenido reduciendo a la mitad las áreas de mayor y mesana y recogiendo el génova ligero, dejando el génova pesado completamente izado. 1 Para esta condición se ha ido calculado el brazo escorante con los siguientes datos:


Se ha ido variando la velocidad del viento hasta obtener el máximo admisible cumpliendo los criterios establecidos. La velocidad del viento obtenida es 26 m/s

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

-‐50 0 50 100 150 200

GZ [m

]






Situación de máxima carga y velas de tormenta:

En esta situación de velas de tormenta se han considerado mayor y mesana reducidas a un 25% del tamaño original, con el génova pesado y ligero enrollado y en su lugar un tormentín de 30m2. Para esta condición se ha ido calculado el brazo escorante con los siguientes datos:


La velocidad máxima del viento obtenida es de 40 m/s

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

-‐50 0 50 100 150 200

GZ [m

]






Carga mínima y sin velas

En esta situación, al igual que en la situación de carga máxima sin velas, se tenía que comprobar que el buque cumple con los criterios establecidos con un viento de fuerza 12.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]






Carga mínima y con todas las velas izadas

En esta situación de carga, con todas las velas izadas, (1180m2), la velocidad máxima de viento tolerable es 15 m/s.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]






Carga mínima y con la mitad de las velas

Para esta condición el máximo viento admisible es de 23 m/s.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200

GZ [m

]






Carga mínima y con velas de tormenta

La velocidad del viento máxima admisible en esta condición es de 36 m/s En la situación de carga mínima y con las velas de tormenta (las mismas indicadas para la situación de carga máxima) se ha obtenido una velocidad de viento máxima de 36 m/s.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]




Presupuesto

Cuaderno 13 Presupuesto Proyecto Nº129

Eduardo Iscar Ruland 2

Introducción: .......................................................................................................................... 3

Materiales: ............................................................................................................................... 4 Mano de obra .......................................................................................................................... 5

Varios ........................................................................................................................................ 5

Beneficio del astillero .......................................................................................................... 5 Cuadro resumen .................................................................................................................... 6



Introducción: En este cuaderno se ha realizado una primera estimación del coste que podría resultar la construcción de este buque. Destacar que se trata de estimaciones preliminares. Al no disponer de una especificación detallada de todos los equipos y componentes que se montan a bordo no se puede contactar con los distribuidores para obtener una relación detallada del coste de cada parte, por lo que, salvo excepciones, todas las partidas de este presupuesto se basan en estimaciones tipo €/m2, €/CV etc. Pese a ello se ha procurado obtener un presupuesto que se ajuste, en la medida de lo posible, a la realidad.



Materiales:

Concepto Cuantía Estructura 1.842.643 € Apéndices 287.218 € Equipo de gobierno 70.000 € Arboladura 400.000 € Velas 277.400 € Acastillaje 200.000 € Sistemas de achique 60.000 € Sistemas de agua dulce 55.654 € Sistemas de agua salada 70.000 € Habilitación 164.700 € Planta séptica y equipos de aguas grises 150.000 € Embarcación auxiliar 80.000 € Propulsión 250.000 € Grupos Generadores 100.000 € Sistema eléctrico 30.000 € Electrónica 66.996 € Aire Acondicionado 150.000 € Equipos de fondeo y amarre 57.778 € Equipos de seguridad y salvamento 28.270 € Equipos ocio 31.500 € Preparación Superficial y pintura 57.294 € Aislamiento 39.294 €

• Para la estructura se ha calculado un precio de 50€ por kg de aluminio trabajado

• El valor de los apéndices se ha estimado en función del coste del lastre (plomo) y del peso de la estructura de aluminio necesaria para almacenar dicho lastre

• Para las velas se ha estimado un precio de 200€ por m2 de vela • Para la habilitación, y teniendo en cuenta que se emplearán materiales de

altísima calidad y se exige un nivel de acabados perfectos se ha estimado un precio de 1200€ por m2 de habilitación.

• La precio de los equipos electrónicos se obtienen del catálogo del fabricante • El valor de los equipos de ocio se ha estimado conforme a los catálogos de

los diferentes fabricantes • Para el aislamiento se ha tomado un valor medio de 24€/m2 de superficie a

aislar • La preparación superficial se ha calculado con un valor de 10€/m2 para el

enmasillado y 15€/m2 para la imprimación • Como embarcación auxiliar se ha tomado una Chris Craft Silver Bullet 20



Mano de obra

Concepto Cuantía Construcción 4.410.000 € Ingeniería 720.000 €

• Para la construcción se han estimado 90.000 horas de mano de obra, con un precio de 49€ la hora.

• Para el proyecto y supervisión de la construcción se han estimado 7200 horas, con un precio de 100€ hora.

Varios Se ha añadido un 10% sobre el total de mano de obra y costes de materiales para tener en cuenta costes diversos que surgen a lo largo del proyecto de diseño y construcción.

Concepto Cuantía Varios (10%) 959.875 €

Beneficio del astillero El beneficio del astillero se ha estimado en un 15% sobre el coste total del buque.

Concepto Cuantía Beneficio astillero 1.583.793 €



Cuadro resumen

Concepto Cuantía Materiales 4.410.000 € Mano de obra 5.130.000 € Varios 959.875 € Beneficio astillero 1.583.793 € Total 12.142.415 €

Presupuesto

Materiales

Mano de obra

Varios

Bene^icio Astillero

Memoria final

Cuaderno 14 Memoria final Proyecto Nº129


Soluciones adoptadas: ......................................................................................................... 3 Dimensiones Principales: ............................................................................................................ 3 Formas ............................................................................................................................................... 4 Disposición General ...................................................................................................................... 5 Predicción de potencia ................................................................................................................. 6 Planta propulsora: ......................................................................................................................... 8 Equipos y servicios ........................................................................................................................ 9 Planta eléctrica ............................................................................................................................ 10 Resistencia estructural ............................................................................................................. 11 Pesos y c. de g. del buque en rosca ........................................................................................ 12 Situaciones de carga y resistencia longitudinal ................................................................ 13 Presupuesto .................................................................................................................................. 14



Introducción En este cuaderno final se realiza un resumen de cada uno de los puntos tratados a lo largo de este proyecto, destacando los aspectos que se consideran más importantes.

Soluciones adoptadas:

Dimensiones Principales: Tras dos iteraciones, las dimensiones principales obtenidas del cuaderno de dimensionamiento son las que se resumen en el siguiente cuadro.

Casco Eslora total 43 m Eslora en la flotación 35,3 m Manga total 8,47m Manga en la flotación 7,7 m Coeficiente prismático 0,558 Calado máximo 3 m / 6,8m Calado del cuerpo prismático 1,77m Francobordo Variable

Área Vélica Mayor 265 m2 Mesana 102 m2 Génova pesado 312 m2 Total 680 m2

Tanques Combustible 27m3 Agua dulce 10m3

Apéndices: Quilla Área 15m2 Envergadura (parte fija/parte móvil) 1,33m / 3,8m Cuerda raíz (parte fija/parte móvil) 11,38m / 1,57m Curda en punta (parte fija/parte móvil) 5,12m 7 0,71m ARG (parte fija/parte móvil) 0,15 / 3,31 Ángulo de flecha(parte fija/parte móvil) 0º

Apéndices: Timón Área 3,36m2 Envergadura 2,6 m Cuerda raíz 1,65 m Curda en la punta 1,11 m ARG 2,07 Ángulo de flecha 0º

Otros Potencia 800 kW Velocidad de servicio 12 nudos



Formas Después de dos iteraciones se han generado unas formas que cumplen los objetivos definidos en el dimensionamiento. Se trata de unas formas con un gran espacio interior, necesario para la habilitación.

De la curva de áreas se puede deducir la suavidad de las formas generadas.

En este cuaderno se han definido también las formas de las diferentes velas con mayor detalle.



Disposición General En este cuaderno se definió la disposición del buque. Se ha procurado realizar una distribución funcional que permita operar el buque de una forma cómoda y seguro, a la vez que todos los invitados disfrutan de su tiempo de ocio. En total se ha dividido el espacio interior del buque en las siguientes zonas:

− Zona de habilitación: En esta zona se encuentran los camarotes de invitados, cada uno con un baño individual, así como el del armador. Todos dan al mismo pasillo, al que se accede desde el salón superior.

− Zona de salón: Ocupa la cubierta superior a la de habilitación, con sofás y una gran mesa de comedor. Desde el salón se puede acceder al puente de mando, a la zona de habilitación, a la zona de tripulación y al exterior del buque.

− Zona de tripulación: La zona de tripulación se extiende a proa de la zona de habilitación. Aquí se encuentra el espacio común de los tripulantes, así como la cocina y los camarotes de capitán y tripulación.

− Puente de mando: En el puente de mando se aglutinan todos los instrumentos de control y monitorización del buque. Desde el puente se puede acceder a la bañera superior, así como a la cámara de máquinas.

− Cámara de máquinas: Casi la totalidad de los equipos y bombas que se instalan en el buque se montarán en la cámara de máquinas. Es también el lugar en el que se ubicarán el motor principal, así como los grupos generadores.

− Garaje de popa: El garaje de popa ofrece espacio para la estiba de una embarcación auxiliar de hasta 6,5 metros de eslora. La embarcación se iza y lanza mediante un pescante plegable verticalmente. Debajo del garaje se encuentra el local del servo.

− Cubierta: En la cubierta se ha incorporado un receso justo a popa de la superestructura, de forma que se crea una bañera en la que se pueden sentar los pasajeros, montar una mesa para comer o disfrutar de la navegación. Desde esta bañera se accede al interior del buque. En proa se ha ubicado la caja de cadenas.



Predicción de potencia

En este cuaderno se ha realizado una estimación de la resistencia y, por tanto, de la potencia necesaria para propulsar el velero a motor, así como un análisis del rendimiento a vela mediante un VPP.

La potencia necesaria para una velocidad de 12 nudos resulta 551 kW. La hélice se proyecta para dar el correspondiente empuje a esa velocidad. Con objeto de reducir la cavitación se ha seleccionado una hélice de 5 palas. J 0.526 vs 6.14 KT 0.251 rpm 636 KQ 0.036 D 1.1 m CT 2.3009 T 42400 N CQ 0.6586 Q 6651 Nm CP 3.9297 P 443 kW 0.587 Ae/A0 0.94

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Pot [W]

Fn

Potencia

Rt *v [kW] Pmotor [kW]

η0



Planta propulsora: Para la planta propulsora se instaló un motor MTU 12V 2000 M71

La reductora, con una relación de reducción de aproximadamente 3, convierte las 1800rpm del motor en las 614 óptimas de la hélice. La reductora dispone además de un PTO al que acoplar la bomba de aceite del sistema hidráulico.



Equipos y servicios En el cuaderno de equipos y servicios se han dimensionado los principales equipos que se montan a bordo.

− Tratamiento de aguas grises y sentinas: Se ha diseñado un sistema de vacío para los inodoros. Para acoplar a este sistema duchas, lavabos etc se montan válvulas de vacío. El sistema se acciona mediante una bomba, y se añade finalmente una planta de tratamiento para reducir el tamaño de los tanques de aguas grises, además de minimizar el impacto ambiental.

− El sistema de achique consta de tres bombas conectadas a las diferentes tomas de sentinas. Adicionalmente, y dado que el agua de sentinas se encuentra usualmente contaminada con hidrocarburos y otras sustancias oleosas, se ha montado una planta de tratamiento para separar el agua de dichas sustancias.

− Se ha esbozado el sistema hidráulico del buque. Es uno de los apartados que requeriría profundizar más en una vuelta adicional a la espiral de proyecto.

− Se ha calculado la potencia necesaria para el servo del timón − Mediante el numeral de equipo se ha dimensionado el sistema de fondeo y

amarre. Se han montado dos anclas de 275kg cada una, con una longitud de cadena de 250 metros.

− Winches para las velas: Se ha estimado el tamaño y cantidad necesarios para operar las velas. Es otro punto que requeriría mayor atención en una segunda vuelta de la espiral

− El sistema de agua dulce se compone de un grupo de presión, un calentador y la potabilizadora. Esta tiene capacidad para, en 24 horas, generar mayor cantidad de agua que la que se estima se puede consumir a bordo.

− EL sistema contraincendios consiste en dos sistemas independientes: Para la cámara de máquinas se ha instalado un sistema de CO2 que garantiza una extinción rápida y efectiva. Por otro lado, para los demás espacios del buque se han dispuesto bocas de incendios con sus correspondientes mangueras. Se montan dos bombas para dar presión a las bocas de incendios en caso de emergencia

− Se han instalado dos hélices transversales para facilitar la maniobra del buque en puerto y espacios reducidos. Ambas son de tipo retráctil y accionamiento hidráulico.

− La instalación electrónica se ha realizado con detalle, seleccionando todos los equipos necesarios de radiocomunicaciones, radar y demás ayudas a la navegación como GPS, Plotter, Navtex etc.

− El equipo de seguridad se ha determinado de acuerdo con lo exigido por el SOLAS. Se compone de aros salvavidas, chalecos, dos balsas, la embarcación auxiliar como bote de rescate, trajes de inmersión etc.

− Finalmente se ha definido un mínimo de equipos de ocio que deberá montar el buque (TV, Radio etc)



Planta eléctrica En este cuaderno se ha realizado un balance eléctrico del buque, estimando las potencias instaladas de los diferentes equipos así como sus coeficientes de utilización y simultaneidad para cada una de las situaciones de servicio. Las situaciones de servicio estudiadas son las siguientes:

− Navegando a vela − Navegando a motor − En puerto o fondeo − Emergencia

La frecuencia de la instalación eléctrica es de 50 Hz. Los consumos totales en cada situación que resultan de los cálculos: Vela Motor Puerto Emergencia Cámara de máquinas 47501 43501 42628 21206 Habilitación 15242 15242 16442 4000 Cocina 3565 3565 5620 0 Otros 1220 1220 1800 3120 Consumidores 24V 1191 1191 694 1407 Potencia activa total 68719 64719 67184 29733 Potencia aparente 85.899 kVA 80.899 kVA 83.980 kVA 37.167 kVA Para adaptarse a estos requisitos de potencia se han instalado dos generadores Caterpillar C4.4 idénticos. Se ha optado por la instalación de dos generadores de igual potencia en vez de uno con el doble dado que lo exige el reglamento. Cada generador instalado tiene una potencia de 47kVA y funciona a 1500rpm. Adicionalmente se instalará también un generador adicional para la situación de emergencia. Este no se montará en la cámara de máquinas, sino en la zona de tripulación.



Resistencia estructural Para el proyecto estructural del buque se ha programado una serie de rutinas de Matlab que toman la geometría del casco y calculan las planchas y refuerzos según los espaciados de cuadernas y longitudinales indicados.

En la imagen se representan los espesores de las planchas. Se puede observar también que la zona de la quilla queda especialmente reforzada debido a que tiene que soportar todo el peso de lastre, así como las fuerzas que aparecen en caso de varada. Todos los perfiles son en forma de T, con diferentes tamaños para proporcionar el momento estático necesario. Las cuadernas se montarán de tipo flotante, de forma que no se apoyen en las planchas. De esta forma se evita que durante la vida del buque se terminen marcando las cuadernas, fenómeno que se debe a los sucesivos e inevitables impactos de slamming. Adicionalmente se han determinado los espesores de las cubiertas, mamparos y tanques, determinando de todos ellos su peso y centro de gravedad.



Pesos y c. de g. del buque en rosca Descripción Peso X Y Z Estructura 36853 16,756 -‐0,001 2,257 Lastre 74324 17,816 0,000 -‐0,521 Habilitación 17476 26,787 -‐0,349 10,608 Jarcia 11800 14,573 0,000 12,340 Otros 27881 13,379 0,029 3,340 Total 168334 17,553 -‐0,032 2,784


Estructura

Lastre

Habilitación

Jarcia

Otros



Situaciones de carga y resistencia longitudinal En este cuaderno se han definido las dos situaciones de carga más características del buque. Debido a que no se trata de un buque mercante la diferencia entre ambas situaciones de carga es bastante reducida, con un desplazamiento total de 195,5 toneladas en mínima carga y 224,2 toneladas en máxima carga. Para ambas situaciones de carga se ha obtenido la situación de equilibro.

Adicionalmente, y debido a que se trata de una exigencia del reglamento se ha comprobado que el buque cumpla con los diferentes criterios de estabilidad en las situaciones de a) sin velas, b) con velas de tormenta, c) con las velas rizadas a la mitad del área y d) con las velas completamente izadas. Para ello se ha ido variando la velocidad del viento hasta alcanzar el punto límite en el que se cumplan las condiciones establecidas.

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]






Presupuesto

Concepto Cuantía Materiales 4.410.000 € Mano de obra 5.130.000 € Varios 959.875 € Beneficio astillero 1.583.793 € Total 12.142.415 €

Presupuesto

Materiales

Mano de obra

Varios

Beneoicio Astillero

Megayate a vela para charter de lujo

Tutor: Ricardo Zamora Cotutor: Manolo Ruiz de Elvira Alumno: Eduardo Íscar Rüland

UPM-‐ETSIN Diciembre-‐2012

Proyecto Nº 129


Introducción Especificación del proyecto:

•  Clasificación: MCA •  Casco Aluminio •  Aparejo Ketch •  Eslora total: 40-‐50m •  Desplazamiento: 220t aprox. •  Embarcación para chárter/uso privado, con habilitación para 8 invitados y 2 propietarios

•  Maniobra y habilitación altamente automaXzada


Introducción Zonas de operación

Mar Mediterráneo: •  Temperatura media: 17º •  Altura significaXva olas: 2m •  Periodo de ola: 2s

Mar Caribe: •  Temperatura media: 25º •  Altura significaXva olas: 2m •  Periodo de ola: 2s


Introducción Perfil operaXvo


Dimensionamiento Base de datos

•  6 Buques •  Datos recogidos

1.  LOA 2.  Lwl 3.  Manga 4.  Calado 5.  Desplazamiento 6.  Tipo Quilla 7.  Material 8.  CombusXble 9.  Agua potable 10. Velocidad 11. Autonomía 12. Potencia 13. Varios


Dimensionamiento Parámetros principales

•  Eslora total: 43.0m •  Eslora en la flotación: 35.3m •  Manga total: 8.4m •  Manga en la flotación: 7.7m •  Coeficiente prismáXco: 0.554 •  Calado máximo: 6.1m •  Calado del cuerpo prismáXco 1.77m •  Desplazamiento: 220t

•  Área mayor: 316m2

•  Área mesana: 124m2

•  Área Génova 202m2

•  Área Génova ligero: 345m2 •  Potencia instalada: 800kW •  CombusXble: 27m3

•  Agua potable: 10m3


Formas


Disposición General ObjeXvos:

•  Habilitación funcional •  Gran calidad de acabados •  Nivel de confort y servicios similar

o superior a un hotel •  Espacios amplios •  Mínima interacción posible entre

tripulación y pasajeros •  Decoración al gusto del propietario



3 13 82 1211 337 341 98 10 403938-3 -2 -1 0 37363565 7 5 3029282726252423222120191817161514131211109 3244 36 31213938-3 -2 -1 0 373635343332313029282726252423222120191817161514

Planta t ratamiento aguas sentina

Pl antahidráu.lica

M esa de trabajoHerramientas

Bomba ant i incendi os

M otor principal

Co ng ela do r

Bom ba sent inas

M.C

.

Generador auxiliar 1

Generador auxi liar 2

P lanta t ratami ento aguas grises

Aire Acon.

Sistem a vacío aguas grises

Reductora

Bomba agua dulceDesa-liniza-dora

M.C

.

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

Cubierta de habilitación

•  Cuatro camarotes para pasajeros

•  Un camarote para el armador

•  Baños individuales

•  Cocina •  Camarote capitán •  Sala común tripulación •  Dos camarotes dobles

para marineros

•  Cámara de máquinas

•  Garaje de popa


Disposición General Cubierta principal

3 13 82 1211 337 341 98 10 403938-3 -2 -1 0 37363565 7 5 3029282726252423222120191817161514131211109 3244 36 31213938-3 -2 -1 0 373635343332313029282726252423222120191817161514

Planta t ratamiento aguas sentina

Pl antahidráu.lica

M esa de trabajoHerramientas

Bomba ant i incendi os

M otor principal

Co ng ela do r

Bom ba sent inas

M.C

.



P lanta t ratami ento aguas grises

Aire Acon.


Reductora

Bomba agua dulceDesa-liniza-dora

M.C

.TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

•  Salón amplio a lo largo de toda la superestructura •  Dos pasillos de acceso •  Bañera en popa •  Acceso al puente de mando


Cálculos de arquitectura naval Curvas HidrostáXcas


Cálculos de arquitectura naval Arqueo y Francobordo

Arqueo:

V = 685m3

GT = K1 ⋅VK1 = 0.2 + 0.02 ⋅ log V( )

⎫

⎬⎪

⎭⎪GT = 175.8

NT = 0.3⋅GT = 53

Francobordo:

•  Francobordo tabular: 330mm •  Corrección <100m: 158mm •  Corrección por puntal: 151mm •  Corrección por arrufo: 77mm

•  Francobordo total: 716mm


Cálculo de potencia

Resistencia total=Rresidual casco+Rfricción casco+Rviscosa quilla+Rviscosa Xmón+Raerodinámica+Rolas

Potencia propulsora

P = RT ⋅v0.85 ⋅ηCP ⋅ηM ⋅cos α( ) = 551kW

Condiciones de contorno: •  Velocidad diseño: 12 nudos •  Motor al 85%MCR •  Rendimiento cuasipropulsivo =0,5 (primera esXmación) •  Rendimiento mecánico (eje+reductora) = 0.96 •  Ángulo de inclinación del eje = 15º

Potencia:


Cálculo de potencia Diseño de la hélice

•  Resultado de un análisis paramétrico a través de superficies de sustentación (OpenProp)

•  Diámetro =1.1m •  5 palas •  636 rpm •  Ae/A0 = 0.94 •  Η0 = 0.587 •  J = 0.526

En una segunda iteración habría que añadir skew y analizar en detalle el comportamiento frente a cavitación , dado que en este estadio no cumple el criterio de Keller


Cálculo de potencia VPP

VMG: Velocidad:


Cámara de máquinas

Motor •  Potencia: 600kW •  Autonomía: 2300 millas a 12 nudos

Reductora •  Tipo: V-‐Drive •  Relación de reducción: 2.958


Equipos y servicios Tratamiento de aguas grises:

•  Sistema de vacío •  Planta de tratamiento de aguas grises “Orca III” •  Tanque de 2,5m3

Sistema de achique •  Tres bombas en paralelo de 20,3m3/h cada una. •  Planta de tratamiento de aguas oleosas

Sistema de agua dulce •  Tanques de 10m3 •  Planta potabilizadora de 0,19m3/h •  Bombas y calentador

AnXincendios •  2 bombas de 20m3/h •  Tuberías de 50mm •  Sistema de CO2 para la cámara de máquinas


Equipos y servicios

Hélices transversales •  2 unidades, retrácXles y de accionamiento hidráulico •  Potencia de 75kW

Equipo de fondeo •  Dos anclas de 270kg (HHP) •  250 metros cadena de 17,5mm

Otros equipos •  Equipos de seguridad •  Equipos de ayuda a la navegación •  Servo del Xmón •  Winches •  Equipos de ocio

Aire acondicionado: •  Sistema Xpo “Chilled Water” •  Sopladores en cada camarote •  Capacidad de 130.000 BTU


Planta eléctrica

Consumo: •  En puerto: 84kVA •  Navegando a vela: 86kVA •  Navegando a motor: 81kVA •  Emergencia: 37kVA

Grupos generadores: •  2 Generadores principales de 47kVA •  Generador de emergencia.

CaracterísXcas generales: •  Tensión: 230V •  Frecuencia: 50Hz •  24V para la electrónica


Resistencia estructural Material:

•  Planchas: Aluminio Serie 6000 •  Refuerzos: Aluminio Serie 5000

Dimensionado según el reglamento del GL.

•  Presión de diseño:

•  EscanXllonado:

PH = 10 ⋅TH ⋅ 1− zH

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ + cRY ⋅cP ⋅cL ⋅LSC ⋅ 1+ v0

3⋅ LSC

⎛

⎝⎜⎞

⎠⎟⋅cos α

1.5⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

tmin = 22.4 ⋅a ⋅ Pσ perm

⋅ fa ⋅ fc + tk

Perfiles: •  Tipo T •  Diferentes tamaños


Resistencia estructural

Código Matlab:

1.  Lectura de la geometría 2.  Definición de paneles y

refuerzos 3.  Cálculo de presiones y

espesores 4.  Selección de espesor y

perfil 5.  Salida de datos


Resistencia estructural Resultados:

•  Zona Central •  Cuadernas: Clara de 1200mm •  Longitudinales: 16

•  Zona Popa •  Cuadernas: Clara de 600mm •  Longitudinales: 8

•  Zona Proa •  Cuadernas: Clara de 1200mm •  Longitudinales: 8

•  Adicionalmente se han dimensionado mamparos, jarica etc.


Pesos y c. de g. del buque


Estructura

Lastre

Habilitación

Jarcia

Otros


Situaciones de carga Situaciones de carga:

•  Plena carga: 224.247 kg, GMT = 2.13 m •  Mínima carga: 195.584 kg, GMT = 1.98 m

-‐1,500

-‐1,000

-‐0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

-‐50 0 50 100 150 200 GZ [m

]




Estabilidad a grandes ángulos:


Presupuesto

Presupuesto

Materiales

Mano de obra

Varios

Beneficio AsXllero


¡Muchas gracias!

11 263 10 17 25 392 6 9 13 16 2423 13 14 151 4 5 7 8 1212 14 15 2019 21 22 -2 -1 0 37363534333231302928272625242322212019181716 403818 -3 11109876543213938-3 -2 -1 0 3736353433323130292827

11-12-2012

1/150

Desa-liniza-dora

Co ng ela do r

M.C

.

M esa de t rabaj oHerramientas


Planta tratam iento aguas sentina

M otor principal

Alumno:



Eduardo Íscar

129

Planta tratam iento aguas grises


Tutor: Ricardo Zamora

Reductora

Pl antahidráu.lica

ProyectoMegayate a vela para charter lujo

Bom ba sent inas

Aire Acon.

Nº proyecto:

Bomba agua dul ceBomba

ant i

i ncendios

Título del plano:ETSIN-UPM

Escala:

M.C

.

TV

TV

TV

TV

TV

TV

TV

Nº proyecto:

Título del plano:129

Escala:

Megayate a vela para charter lujoProyecto

Plano de formas

Tutor: Ricardo Zamora

1/100

11-12-2012ETSIN-UPM

Alumno: Eduardo Íscar

D.1

Espejo

D.2

L.1

C.20C.19

L.1

L.A. 10

C.15

L.A. 9

L.2

C.18

L.2

C.14

C.7C.6

C.5

L.A. 7

L.A. 1

C.11

L.F.

C.10C.9

L.A. 6

C.9

L.A. 9

C.12

C.13

C.14

C.8

C.16

C.17C.18

L.A. 5

C.1

C.20C.19

C.2

C.17C.16C.15

D.1

C.13C.12C.11C.10C.9C.8C.7C.3 C.4

C.3

C.5C.2C.1

L.B.

L.A. 10

C.6

L.F.L.A. 7L.A. 6

L.A. 5

L.A. 4

L.A. 3

L.A. 2

C.4

D.2

memoria explicativa 1 - core.ac.uk · cuaderno1! memoriaexplicativa! proyectonº129 !! ! !!...

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