Chapter 3: Research Design and Methodology
3.2 Methodological Decisions
3.2.4 Interpretative Phenomenological Analysis
11.1. I
NTRODUCCIÓNEn este cuadernillo se calculará el peso del buque en rosca y se determinará la situación del centro de gravedad del mismo. Dicho cálculo se realiza de forma estimativa, siendo su valor real conocido durante la prueba de estabilidad del buque. El peso en rosca del buque se descompondrá en tres grupos:
Peso del acero.
Peso de la maquinaria.
Peso del equipo y la habilitación.
Una vez obtenidas todas las partidas anteriores se sumarán para obtener así el peso en rosca y se añadirá un margen de seguridad por aquellas partidas no recogidas. El cálculo de la abscisa del centro de gravedad se hace de manera directa conociendo para cada partida la posición de ésta y componiendo las distintas partidas se obtiene el definitivo. La posición de la ordenada del centro de gravedad, en el caso del acero continuo se calcula de la misma forma que la abscisa, en otros casos se estima, o bien se calcula como es el caso del equipo utilizando las fórmulas propuestas por el Sr. Meizoso. El centro de gravedad final del buque en rosca vendrá como resultado de componer los obtenidos de los tres grupos.
Hay que tener en cuenta que todos los valores dados para las abscisas o XG son distancias desde la perpendicular de popa, y las ordenadas o ZG desde la línea base del buque.
Durante esta etapa, se hará una estimación del peso y centro de gravedad del buque en rosca en la primera fase de proyecto. Se puede desglosar el peso en rosca en tres grupos como estructura de acero, equipo y habilitación y maquinaria. Utilizaremos expresiones del proyecto básico del buque mercante para el cálculo de los pesos.
11.2. P
ESO DE ACEROSup: estimado por:
Por tanto, el valor del peso de la estructura es de:
11.2.2. M
ÉTODO PARA PETROLEROS CON DOBLE FONDO Y DOBLE CASCOLa expresión siguiente solo tiene validez para petroleros entre 40.000 y 300.000 toneladas por lo que podremos utilizarla.
A este valor le aplicaremos un rango entre -4% y + 18%
11.2.3. P
ESO EN ROSCA"
PROYECTOS DE BUQUES Y ARTEFACTOS"
Realizamos una estimación en rosca mediante las formulas empíricas del libro "cálculo del desplazamiento" del profesor Fernando Junco Ocampo, profesor Dr. Ingeniero Naval y profesor de la escuela de ingeniería naval de la UDC.
Peso en rosca y centro de gravedad Para petroleros de doble casco
1º ETAPA
2º ETAPA (buques tipo DAEWOO)
Peso en rosca y centro de gravedad
Mediante la gráfica figura 9.3.3 para petroleros: Entrando con los valores del eje X LBD
Lo que nos da un peso en rosca aproximado de:
11.2.4. M
ÉTODO DELNÚMERO
CÚBICOSe puede estimar para un buque similar en donde:
Mediante el peso en rosca del buque base sacado del estudio estadístico, obtendremos una aproximación del peso en rosca de nuestro buque proyecto
Al final de este apartado se incluye una tabla donde se resume el desglose de todos los equipos calculados.
Se estima mediante la siguiente expresión:
Siendo el coeficiente Ke para petroleros de:
Por lo que el peso del equipo y habilitación será:
11.3.1. P
ESO DE MAQUINARIA PROPULSORA Y AUXILIARSe estima en base a la potencia, revoluciones y tipo de motor propulsor y las dimensiones principales del buque. El peso de este grupo, en instalaciones diesel, se divide en cuatro etapas:
11.3.2. P
ESO DEL MOTOREl peso del motor lo obtenemos del fabricante, Wartsilla.
11.3.3. P
ESO DEL RESTO DE MAQUINARIA PROPULSORASiendo:
MCO la potencia del motor en horsepower
Km un factor que para nuestro petrolero tomamos 0,59
11.3.4. P
ESO DE OTROS ELEMENTOS EN CÁMARA DE MÁQUINASSiendo VMQ el volumen de cámara de máquinas, entrando en Hydromax obtenemos que:
11.3.5. P
ESO DE LAS LÍNEAS DE EJEPara Kne igual a 2 debido a que tenemos dos líneas de ejes. Siendo Leje 12 metros, midiendo en el plano de disposición general
11.3.6. P
ESO MAQUINARIA PROPULSORA Y AUXILIARSe obtiene mediante la suma de los pesos calculados anteriormente.
11.4. P
ESO DE EQUIPOS RESTANTESEn la fase incial de nuestro anteproyecto no se conocen muchos detalles del buque para poder realizar un calculo detallado del equipo. Por otra parte, la menor importancia relativa de este peso, respecto al peso del acero, permite aceptar calculos sencillos basados en las dimensiones y tipos de buques, siendo siempre conveniente la aplicación de un coeficiente de experiencia deducida de un buque modelo.
Utilizaremos para dicha estimacion la formula propuesta por el Lloyd's Register, usando para ello el coeficiente de experiencia propuesto por ellos.
Concepto Peso
Peso equipo y habilitación 1.820,632
Peso maquinaria 1.347,496606
Total 16.597,06435
Tabla 11.1 - Pesos por autor Fuente: Propia
Una vez realizados los cálculos y la estimación de las distintas partidas del peso en rosca, vamos a comparar ese valor con los pesos en rosca obtenidos en el predimensionamiento, para saber si nos hemos desviado mucho.
Comparación peso en rosca
Concepto Peso estimado
Estudio estadístico Tablas regresión Peso % Peso %
Peso (tn) 16.597,06 15.173,53 1,094 15.410,50 1,077 Tabla 11.2 - Pesos por autor
Fuente: Propia
Vemos como en comparación con los valores del predimensionamiento, nuestro peso en rosca es superior en un 1% solamente, debido quizás al aumento de la eslora, la cual es la medida más cara constructivamente hablando. Sin embargo consideramos que una diferencia de un 1% es aceptable en esta fase del proyecto, por lo que podremos continuar en el desarrollo del mismo.
11.6. C
ENTRO DE GRAVEDAD DE LA ESTRUCTURA DE ACERONo se tiene en cuenta las superestructuras ni casetas, por lo que tan solo dependerá de las dimensiones del casco.
11.7. C
ENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO Y HABILITACIÓN Para buques entre 125 m < Lpp < 250 m:11.8. C
ENTRO DE GRAVEDAD DE MAQUINARIA11.9. R
ESUMEN DE PESOS Y TABLA DE MOMENTOSConcepto Peso KG Mto a K
Peso acero 13.428,93574 9,9910604 13.4169,3081
Peso equipo y habilitación 1.820,632 23,2 42.238,6624
Peso maquinaria 1.347,496606 10,11 13.623,19068
Total 16.597,06435 11,4496852 19.0031,1612
Tabla 11.3 - Momentos y pesos por autor Fuente: Propia
es superior en casi 1500 toneladas de peso, sin embargo esta diferencia es debida a que el calado de la alternativa final, es superior al de la alternativa final, por lo tanto tendremos que comparar este valor mínimo con el valor proporcionado por el buque en el software Maxsurf, además que por otro lado, en un análisis más exhaustivo del peso en rosca (Cuaderno 2) y del peso muerto, estos pesos podrían variar susceptiblemente.
Se escogerá un valor conservador con un margen de un 8% más con respecto al KG.
11.10. P
OSICIÓNL
ONGITUDINALE
STIMADA DELC.D.G.
DELB
UQUE ENR
OSCAPodemos estimar la posición longitudinal del centro de gravedad del buque en rosca por medio de una fórmula aplicada normalmente a buques de carga general.
Respecto a la perpendicular de popa se encontrará a:
Estimaremos un margen de un 2% con respecto al LG calculado en el apartado anterior: