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 E s c uel a T éc ni c a S uper i or de I ngeni er os Naval es Proyecto Fin de C ar r era nº 173 6 ROPAX 3400 DWT 1300 ml CUADERNO 0 PRE S E NT AC I ÓN  T ut or : Car l os Ar ias Rodr i go Alumno: Israel Martínez Barrios  

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  • Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Navales Proyecto Fin de Carrera n 1736

    ROPAX 3400 DWT 1300 ml

    CUADERNO 0 PRESENTACIN

    Tutor: Carlos Arias Rodrigo

    Alumno: Israel Martnez Barrios

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 0 Presentacin

    Israel Martnez Barrios 2/12

    DICE 1. INTRODUCCIN ......................................................................................................................... 3 2. ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO........................................................................................ 4 3. ANLISIS DEL PROYECTO. PARTICULARIDADES...................................................................... 5

    3.1. Seguridad............................................................................................................................. 5 3.2. Short Sea Shipping.............................................................................................................. 5 3.3. Hidrodinmica..................................................................................................................... 6

    4. METODOLOGA Y RESULTADOS ............................................................................................... 7 4.1. Dimensionamiento.............................................................................................................. 7 4.2. Formas .................................................................................................................................. 7 4.3. Disposicin general ............................................................................................................ 7 4.4. Propulsin y maquinaria .................................................................................................... 8 4.5. Estructura del buque.......................................................................................................... 8 4.6. Instalaciones especficas................................................................................................... 9

    4.6.1. Sistemas antiescora.................................................................................................... 9 4.6.2. Generacin de agua dulce..................................................................................... 9 4.6.3. Ventilacin de los espacios de carga y mquinas .............................................. 9 4.6.4. Aire acondicionado en habilitacin..................................................................... 10 4.6.5. Habilitacin ............................................................................................................... 10

    4.7. Resumen de los resultados.............................................................................................. 11 5. BIBLIOGRAFA ........................................................................................................................... 12

    N

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 0 Presentacin

    Israel Martnez Barrios 3/12

    el presente cuaderno se expone con brevedad la metodologa seguida y los resultados

    1. INTRODUCCIN

    Enobtenidos en el proyecto. Asimismo, se exponen las especificaciones del proyecto y se comentan las particularidades del mismo.

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 0 Presentacin

    Israel Martnez Barrios 4/12

    ES DEL PROYECTO

    0 camarotes dobles, 40 camarotes cudruples y resto en salones a 4,0 m2/persona.

    Capacidad de carga:

    1300 ml para trileres de 3,1 metros de ancho.

    2200 ml para coches de 2,1 metros de ancho.

    Carga combinada para 650 ml de trileres y 1300 ml de coches.

    Considerar por pesos y estabilidad: Aproximadamente 2tm/ml para trileres y 1,5 t/unidad para coches.

    Peso muerto: 3400 DWT

    Sociedad de clasificacin: Lloyds Register. Cmara desatendida.

    Reglamentos: SOLAS, MARPOL, Convenio Lneas de Carga, Acuerdo de Estocolmo.

    Velocidad: 19 knt al 85% MCR en pruebas.

    Autonoma: 3800 sm al 90% MCR y 15% de margen de mar.

    Tripulacin: 35 personas.

    2. ESPECIFICACION

    Tipo de buque: ROPAX.

    Nmero de pasajeros: 500 distribuidos en 4

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 0 Presentacin

    Israel Martnez Barrios 5/12

    RIDADES

    buque de pasaje cuya principal funcin es el transporte de carga rodada. Los vehculos entran y salen del buque por sus propios medios, razn por la cual el

    ngacin de la red viaria. Su aplicacin en rutas cortas permite su uso para el transporte de personas, quienes pueden ser bien los conductores de los vehculos o

    las potenciales aplicaciones de nuestro buque proyecto, dada su Short Sea Shipping, que se comenta ms adelante.

    los pequeo tamao. Ello le permitira:

    es, presentando un transporte menos tanto en lo relativo a

    n algunas particularidades de este tipo de barcos.

    o comercial. Sin embargo, al mismo tiempo han tenido lugar diversos incidentes con la prdida de un

    Como consecuencia, la Organizacin Martima Internacional (IMO) ha ido aplicando una serie de modificaciones al reglamento SOLAS para

    es modificaciones han supuesto un que afectan a la estabilidad del

    ra, a su construccin y compartimentado, y a la disposicin y .

    Short Sea Shipping

    fuerte incremento del transporte de mercancas por carretera ha contribuido a intensificar los roblemas que afectan a un buena parte de las carreteras Europa, principalmente en trminos

    de congestin y emisiones de gases contaminantes.

    En el ao 2001 la Comisin Europea present el concepto de autopista del mar (un trayecto ptimo entre dos puertos en trminos de viabilidad, rentabilidad y plazos de entrega, con respecto a este mismo trayecto por carretera), siendo el SSS el servicio idneo para operar en estas nuevas rutas martimas.

    El SSS puede garantizar frecuencia, velocidad, regularidad en las salidas y fluidez en las conexiones con el interior. Otras ventajas que deben mencionarse son:

    Un menor ndice de contaminacin por tonelada-kilmetro.

    Una mayor cohesin entre las regiones y una menor mortandad (frente a otros medios de transporte).

    Un menor coste por tonelada-kilmetro.

    Por todo ello es de esperar que este tipo de mercado y, por ende, el buque ROPAX, desempee un papel destacado en el futuro.

    3. ANLISIS DEL PROYECTO. PARTICULA

    Un buque ROPAX es un

    buque debe disponer de medios de acceso adecuados, como rampas de acceso, funcionando como una prolo

    bien pasajeros. Una develocidad y tamao, es el

    Dentro de los ROPAX, nuestro proyecto se sita dentro de

    Funcionar como alternativa a los grandes ferrimasificado a la vez que proporcionando un elevado confort,estabilidad como en lo relativo a instalaciones.

    Acceder a puertos con restricciones de calado y eslora, flexibilizando su utilizacin.

    A continuacin se expone

    3.1. Seguridad

    En las ltimas dcadas este tipo de buques ha experimentado un considerable xit

    elevado nmero de vidas humanas.

    evitar que este tipo de incidentes vuelvan a ocurrir. Talprofundo impacto en el diseo de los buques ROPAX, dado buque en caso de avepropiedades de los elementos de salvamento

    3.2.

    Elp

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    Cuaderno 0 Presentacin

    Israel Martnez Barrios 6/12

    para disponer de un mayor espacio de carga, lo que conlleva el desplazamiento tambin a popa del centro de

    obtenindose formas finas a proa y llenas a popa.

    3.3. Hidrodinmica

    Un buque ROPAX posee una manga alta por razones de estabilidad, resultando una relacin L/B baja y que para este tipo de buques se mantiene generalmente entre 5 y 7. Pese a ello suelen ser buques rpidos, de formas finas, que cuentan con bulbo de proa y con un sistema propulsor de elevada potencia. Por su parte, la relacin B/T suele tomar valores altos por restricciones de calado en puertos.

    En estos buques la carga a transportar se tiende a llevar lo ms a popa posible

    gravedad del peso muerto. Por ello el centro de carena tambi se traslada a popa,

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    Cuaderno 0 Presentacin

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    RESULTADOS

    peso en rosca del buque, de la potencia propulsora

    de alternativas que permiten alcanzar las ferentes condiciones de carga requeridas. De entre ellas se elige aquella que, siendo similar a

    na serie de buques existentes, permite repartir su carga entre el menor nmero de cubiertas, logrando la distribucin de espacios de carga ms compacta.

    Por su parte, los requerimientos de estabilidad conllevan mangas anchas y relaciones L/B bajas, a pesar de ser un buque bastante rpido de formas finas, con bulbo en proa y popa de espejo. La velocidad requerida obliga a disponer de un coeficiente de bloque relativamente bajo, mientras que el coeficiente prismtico es elevado para obtener un mayor espacio de carga.

    Como resultado se obtiene un buque ROPAX de dos cubiertas de carga rodada, tambucho central y tres cubiertas de habilitacin ms una adicional para locales auxiliares.

    4.2. Formas

    Las formas del buque deben ser tales que cumplan dos condiciones bsicas y aparentemente opuestas:

    Disponer del suficiente espacio en las cubiertas de carga para garantizar la capacidad de carga requerida.

    Minimizar la resistencia al avance del buque de modo que pueda alcanzar la velocidad de servicio con la menor potencia posible.

    Para generar las formas se ha partido de las formas de un proyecto similar, las cuales se han transformado convenientemente para aproximarse a los valores obtenidos en el dimensionamiento. En su modelado y el estudio se ha hecho uso de Rhinoceros, RhinoMarine, Excel, AutoCad y Maxsurf.

    4.3. Disposicin general

    La disposicin general de los espacios del buque se lleva a cabo teniendo en cuenta las formas obtenidas, el desglose de la superficie de habilitacin que se obtiene al inicio del proyecto y los reglamentos indicados en las especificaciones, es decir, el SOLAS y el reglamento de Lloyds Register of Shipping.

    El buque proyecto dispone dos cubiertas (3 y 5) para el transporte de carga rodada. Los garajes aprovechan el espacio disponible al mximo, no existiendo mamparos transversales o puntales. Son espacios difanos sin escotillas para conseguir la mayor maniobrabilidad de los vehculos y el ptimo aprovechamiento superficial y volumtrico.

    El tambucho central permite albergar las escaleras y ascensores de comunicacin entre cubiertas as como conductos de ventilacin y exhaustacin y paoles.

    Adems, se cuenta con cuatro cubiertas de habilitacin (7, 8, 9 y 10), de las cuales dos estn destinadas a camarotes, una a salones y restaurantes y una ms a locales de maquinaria o paoles. En la distribucin de la superficie de habilitacin se ha intentado combinar la existencia de amplios espacios que permitieran proporcionar la comodidad deseada al pasaje con los

    4. METODOLOGA Y

    4.1. Dimensionamiento

    A lo largo del dimensionamiento se obtienen las dimensiones principales del buque, las cuales permiten disponer de las capacidades de carga y pasaje requeridas. Posteriormente se obtienen valores aproximados delnecesaria para que navegue con la velocidad de pruebas deseada, de la posicin del centro de gravedad, y, finalmente, de los coeficientes caractersticos de la obra viva.

    El criterio de partida en la obtencin de las dimensiones del buque es la capacidad de carga, de modo que inicialmente se definen una seriediu

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    e exige el SOLAS (vas de escape, espacios para botes salvavidas, existencia de mamparos contraincendios, etc.).

    del buque. Cada lnea de ejes ir conectada a una reductora donde engranar el motor principal con la lnea de ejes.

    los motores seleccionados son del modelo de , con una potencia de placa de 6300kW

    Con objeto de incrementar la maniobrabilidad, el buque dispone de dos hlices a proa de las cuales permiten al buque entrar y salir de puerto en el menor tiempo

    uda externa, minimizando de este modo los costes de explotacin.

    iones y, por consiguiente, el clculo de la potencia propulsora necesaria, se han

    aras de cuadernas, coincidiendo con una bulrcama, es decir, cada secundaria estar compuesta por los longitudinales de refuerzo do y doble fondo.

    rece el problema de las formas y esta

    correspondientes requisitos de seguridad a bordo qu

    4.4. Propulsin y maquinaria

    Nuestro buque contar con dos lneas de ejes, debido principalmente a razones de maniobrabilidad (reducin de la duracin de las maniobras en puerto) y seguridad (se evita dejar al buque inoperativo en navegacin por problemas en una lnea de ejes). Adems se tienen en cuenta consideraciones relativas al espacio disponible bajo la cubierta principal y al calado de los puertos en los que presumiblemente operar el buque.

    Se dispondr de dos hlices de paso controlable, las cuales proporcionan mayor seguridad y maniobrabilidad, as como un ajuste ptimo de potencia-RPM para las diferentes velocidades requeridas por el armador. Adems, este tipo de hlices permite individualizar el empuje de cada propulsor, lo que implica una mejora en la maniobrabilidad

    Se decide optar por motores diesel semirrpidos, debido principalmente a razones de empacho y baja altura disponible. En su seleccin se han tenido en cuenta el consumo, el tamao, la capacidad de distribucin del fabricante y su dificultad de mantenimiento. Finalmente

    6L46 Wartsila(1050kW por cilindro) a 500 rpm.

    1150kW cada una,posible y sin ay

    La determinacin de la resistencia al avance del buque a la velocidad definida en las especificacllevado a cabo mediante el mtodo de Holtrop-Mennen.

    4.5. Estructura del buque

    El buque disponde de doble fondo conforme a las especificaciones. El tipo de estructura empleado depender de la zona considerada:

    EL doble fondo tendr estructura longitudinal para responder adecuadamente a la flexin del buque-viga y para facilitar la revisin de los tanques. Sus elementos primarios estructurales son vagras y varengas. Las varengas son planchas transversales y se situarn cada 4 cl2700mm. La estructurade las planchas de fon

    En el pantoque se ha decidido optar por una estructura transversal para evitar los problemas que supondran los refuerzos longitudinales, dado que estos deberan seguir el afinamiento de formas a proa.

    En los costados se ha optado por una estructura transversal hasta la cubierta principal. Los elementos primarios sern los palmejares, dispuestos longitudinalmente, que irn apoyados en los mamparos. La estructura secundaria la compondrn las cuadernas (cada 675mm), y las bulrcamas (cada 2700mm). Por encima de la cubierta principal se utilizar estructura longitudinal, pues desapadisposicin facilita la construccin de ventanas y aberturas en las cubiertas de habilitacin.

    En las cubiertas la estructura seleccionada ser del tipo longitudinal, porque ofrece un comportamiento muy efectivo frente a la flexin del buque-viga, y porque adems facilitar el tendido de tuberas, conductos de aire acondicionado y el cableado elctrico. La estructura primaria estar formada por los baos reforzados, que estarn

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    e emplear principalmente acero de calidad naval de clase A.

    Durante la carga y descarga del buque

    one de aletas estabilizadoras capaces de reducir el balance en un 90% a altas velocidades.

    ulacin y al pasaje, as como daos a la carga.

    ara satisfacer

    l de cmara de mquinas como gua dulce del circuito de alta temperatura como elemento

    una temperatura ms alta permite aprovechar su calor y, por tanto, supone un ahorro energtico.

    aja temperatura, lo que significa que la posible carga biolgica que tuviera el agua de mar no ha sido eliminada. Adems, la acidez del agua

    ndo los flujos de aire necesarios para combustin y para disipacin de

    soportados en ocasiones por puntales, y la secundaria, por los longitudinales. Existirn adems esloras, que permitirn distribuir las cargas de los baos.

    En la construccin de la estructura s

    4.6. Instalaciones especficas

    4.6.1. Sistemas antiescora

    existe un desplazamiento de cargas que provoca cambios en la posicin del centro de gravedad. Para evitar que se tengan lugar trimados y escoras excesivas, se dispone de tanques antiescora permanentes, as como tanques de lastre repartidos a lo largo del buque que sern lastrados si fuera necesario.

    Adicionalmente, con objeto de reducir el balance mientras est navegando, buque disp

    La estabilizacin del movimiento de balance es especialmente importante, tanto en lo referente a aceleraciones locales verticales, como a amplitudes de balance significativas, pues es un buque cuyo metacentro est a elevada altura. Adems, estos factores pueden producir trastornos fsicos y mareos a la trip

    4.6.2. Generacin de agua dulce

    El buque est dotado de dos tanques de agua dulce con capacidad conjunta p48h de consumo. El destino de esta agua almacenada es exclusivamente el consumo humano.

    Adems, para suplir el resto de necesidades de agua a bordo, se instala un generador de agua dulce que emplea el agua salada del colector principaelemento condensante y el avaporizante, ya que al estar a

    El agua producida a bordo es agua destilada a b

    destilada la hace peligrosa para usos industriales. Por ello es necesario tratar posteriormente el agua destilada, tanto si va a ser usada en procesos industriales como si se va a destinar al consumo humano.

    4.6.3. Ventilacin de los espacios de carga y mquinas

    Las cubiertas de carga contarn con un sistema de ventilacin forzada capaz de realizar 10 renovaciones por hora durante la travesa (mnimo requerido por el SOLAS) y 30 renovaciones por hora durante las operaciones de carga y descarga.

    El aire entra en los espacios de carga por rejillas situadas en la zona de proa, sobre las cubiertas 5 y 6, siendo impulsado mediante ventiladores de funcionamiento reversible; y sale por rejillas situadas en la zona de amarre de popa, proveniente de la ventilacin de la cubierta superior, y por rejillas situadas a popa y en los costados, proveniente de la ventilacin de la Cubierta Principal.

    En cuanto a los espacios de mquinas, se ha determinado para cada uno sus necesidades de renovacin, consideracalor.

    El local de MMPP toma aire a travs de rejillas situadas en la cubierta 10 y conectadas directamente con los conductos de ventilacin del guardacalor. El resto del locales cuenta con

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    Los espacios de habilitacin deben ser convenientemente acondicionados para asegurar el

    cipales contraincendios dispondr de su propio sistema de aire vitar que los conductos de ventilacin atraviesen los mamparos

    ladores, los cuales estarn

    ovaciones por hora de aire fresco, y con ventiladores para

    ubierta 8 los salones y el resto de espacios del pasaje, y en la cubierta 9 los camarotes y espacios de la tripulacin.

    ilitar la construccin. De este

    lograr una buena comunicacin entre

    conductos de ventilacin alojados en el doble costado y que desembocan en rejillas situadas en el costado y a la altura de la cubierta 6.

    4.6.4. Aire acondicionado en habilitacin

    confort del pasaje y la tripulacin.

    Cada una de las zonas prinacondicionado, con el fin de econtraincendios con los que queda dividida la habilitacin.

    El sistema de aire acondicionado consistir en compresores y condensadores, los cuales estarn dispuestos en cmara de mquinas (local de mquinas auxiliares de popa) y refrigerados por el sistema centralizado de agua de refrigeracin; y evaporadores y ventisituados en tres locales sobre las cubiertas 9 y 10. Desde estos locales, el aire se distribuye a los diferentes espacios a travs de conductos y rejillas de ventilacin.

    Las renovaciones de aire requeridas son las siguientes:

    En comedores, salones, camarotes, salas de reuniones, puente de navegacin y pasillos se realizan 10 renovaciones por hora, con un 50% de aire fresco.

    La cocina contar con 30 renintroducir y extraer aire.

    Los aseos y la enfermera contarn con 20 renovaciones por hora con un 100% de aire fresco.

    Las condiciones ambientales internas que se mantendrn son de +25C en verano y +20C en invierno, con una humedad relativa del 50%.

    4.6.5. Habilitacin

    El buque proyecto dispone de habilitacin para albergar a 500 pasajeros y 35 tripulantes con los servicios y comodidades necesarios. Las divisiones entre cubiertas y zonas principales contraincendios han facilitado un adecuado reparto de espacios segn su funcionalidad. En la primera cubierta de habilitacin encontramos los camarotes del pasaje y la planta inferior del restaurante; en la c

    Se ha buscado la modularidad de la habilitacin con objeto de facmodo, por ejemplo, se ha procurado que las dimensiones principales de los camarotes sean mltiplos de la clara de cuadernas.

    Otros objetivos del diseo de la habilitacin han sido elcubiertas as como dotar de amplios espacios que permitieran a los pasajeros encontrar su camino con facilidad y evitar cualquier sensacin de masificacin.

    Para evitar posibles molestias, los locales de aire acondicionado, lavandera, grupo de emergencia, bateras y convertidores, se aslan mediante mamparos especiales.

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    Cuaderno 0 Presentacin

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    4.7. Resumen de los resultados Resultado

    LPP (m) 121,52 B (m) 24,80 T (m) 5,70

    Hp (m) 8,35 Hs (m) 13,70

    LWT 7807 DWT 3400

    Desplazamiento (tons) 11207 Cb 0,636 alfa 0,867 Cp 0,645 Cm 0,988 Xcc -1,43% respecto cuaderna maestra

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    Cuaderno 0 Presentacin

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    . BIBLIOGRAFA

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    5

    es de proy

    ctos d

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    , AZP del Bu.

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  • Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Navales Proyecto Fin de Carrera n 1736

    ROPAX 3400 DWT 1300 ml

    CUADERNO 1 DIMENSIONAMIENTO

    Tutor: Carlos Arias Rodrigo

    Alumno: Israel Martnez Barrios

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 2/32

    DICE 1. INTRODUCCIN ......................................................................................................................... 3 2. ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO........................................................................................ 4 3. BASE DE DATOS .......................................................................................................................... 5 4. DIMENSIONAMIENTO................................................................................................................. 8

    4.1. Consideraciones previas ................................................................................................... 8 4.2. Generacin de alternativas ................................................................................................. 9

    4.2.1. Alternativas con 5 lneas de rodadura ................................................................... 9 4.2.2. Alternativas con 6 lneas de rodadura ................................................................... 9 4.2.3. Alternativas con 7 lneas de rodadura ................................................................. 10 4.2.4. Alternativas con bodega baja .............................................................................. 11

    4.3. Alternativa seleccionada................................................................................................ 11 5. COMPROBACIN DEL CUMPLIMIENTO DE LAS CAPACIDADES DE CARGA................... 12

    5.1. Capacidad de coches ................................................................................................... 12 5.2. Capacidad de carga combinada ............................................................................... 13

    6. SUPERFICIE DE HABILITACIN................................................................................................. 14 6.1. Determinacin de la superficie necesaria ................................................................... 14 6.2. Determinacin del nmero de cubiertas de habilitacin......................................... 15

    7. PUNTALES................................................................................................................................... 16 8. PESO EN ROSCA....................................................................................................................... 18

    8.1. Estimacin de LWT mediante el mtodo de la silueta ............................................... 18 8.2. Posicin del centro de gravedad del peso en rosca................................................. 21

    9. PESO MUERTO........................................................................................................................... 23 9.1. Desglose ............................................................................................................................. 23 9.2. Posicin del centro de gravedad del peso muerto ................................................... 24

    9.2.1. Abscisa ....................................................................................................................... 24 9.2.2. Ordenada.................................................................................................................. 25

    10. DESPLAZAMIENTO .................................................................................................................. 26 11. ESTIMACIN DE LA POTENCIA PROPULSORA Y DE LA VELOCIDAD DE SERVICIO........ 27 12. ESTABILIDAD DEL BUQUE INTACTO....................................................................................... 29

    12.1. Calado y coeficiente de bloque................................................................................. 29 12.2. Coeficiente de la flotacin........................................................................................... 29 12.3. Coeficiente de la maestra y coeficiente prismtico................................................ 30 12.4. Posicin longitudinal del centro de carena............................................................... 30

    13. RESULTADOS ........................................................................................................................... 31

    N

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 3/32

    proyecto de un ferry viene definido en gran medida por la superficie de la que debe disponer,

    qu

    calad

    La caespam

    Es

    fol

    ro

    NOen el

    1. INTRODUCCIN

    El por un lado, para alojamiento de sus pasajeros, y, por otro lado, para transportar la carga requerida, que generalmente se define en longitud de carril (metros lineales).

    El ROPAX posee una manga alta por razones de estabilidad, resultando una relacin L/B baja y e para este tipo de buques se mantiene generalmente entre 5 y 7. Pese a ello suelen ser

    buques rpidos, de formas finas que cuentan con bulbo de proa y con un sistema propulsor de elevada potencia. Por su parte, la relacin B/T suele tomar valores altos por restricciones de

    o en puertos.

    rga a transportar se tiende a llevar lo ms a popa posible para disponer de un mayor cio, lo que conlleva el desplazamiento tambin a popa del centro de gravedad del peso

    uerto. Por ello el centro de carena es movido a popa, obtenindose formas finas a proa y llenas a popa.

    te tipo de formas tiene como consecuencia efectos sobre las componentes de la resistencia al avance: la resistencia viscosa aumenta por las formas llenas a popa, y la componente por

    rmacin de olas por la posicin del centro de carena. Para contrarrestar el aumento de esta tima componente es necesario un adecuado proyecto del bulbo.

    En este cuaderno se determinan en primer lugar las dimensiones principales necesarias para disponer de las capacidades de carga y pasaje exigidas. Posteriormente se obtienen el peso en

    sca del buque, la potencia propulsora necesaria para que navegue con la velocidad de uebas deseada, la posicin del centro de gravedad, y, finalmente, los coeficientes pr

    caractersticos de la obra viva.

    TA: No se incluye un clculo preliminar del francobordo pues se acometer con profundidad cuaderno n 4 (Clculos de Arquitectura Naval).

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 4/32

    PROYECTO

    cudruples y resto en salones a 4,0 m2/persona.

    2200 ml para coches de 2,1 metros de ancho

    pesos y estabilidad: Aproximadamente 2tm/ml para trileres y 1,5 t/unidad para

    .

    2. ESPECIFICACIONES DEL

    Tipo de buque: ROPAX

    Nmero de pasajeros: 500 distribuidos en 40 camarotes dobles, 40 camarotes

    Capacidad de carga:

    1300 ml para trileres de 3,1 metros de ancho

    Carga combinada para 650 ml de trileres y 1300 ml de coches

    Considerar por coches.

    Peso muerto: 3400 DWT

    Sociedad de clasificacin: Lloyds Register. Cmara desatendida.

    Reglamentos: SOLAS, MARPOL, Convenio Lneas de Carga, Acuerdo de Estocolmo.

    Velocidad: 19 knt al 85% MCR en pruebas.

    Autonoma: 3800 sm al 90% MCR y 15% de margen de mar

    Tripulacin: 35 personas.

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 5/32

    3. BASE DE DATOS

    Nombre Ao Loa Lpp B Hp Hs T d esign T sc ng antli D nto esplazamie(tons) LWT DWT

    design DWT

    sc nantli g V se rvicio

    (knt) Rgimen

    (%)

    Cote d'lbatre 2006 142,45 125,00 24,30 8,35 13,65 5,70 6,00 11170 7570 3600 22 Finnstar 2006 218,80 199,00 30,50 9,90 16,15 7,00 7,10 9300 25 85

    Hammerodde 2005 124,90 114,95 223,40 8,90 14,30 5,30 5,60 2883 3437 18,8 , pruebas 90

    Smyril 2005 138,00 123,00 22,70 8,10 13,70 5,60 5,80 8882 5769 2652 3113 21,55 85 Volcn de Timanfaya 2005 142,45 125,00 24,20 8,35 13,55 5,70 6,00 2900 21 Nuraghes 2004 214,00 192,44 26,40 10,00 15,29 6,90 7,10 3900 29,5 85 Pont-Avent 2004 184,30 170,80 30,90 6,80 27 Volcn de Tamasite 2004 142,45 125,00 24,20 8,35 13,55 5,70 6,00 3000 22 90

    Pascal Paoli 2003 175,00 163,40 30,50 9,80 15,80 6,50 7,50 10375 24,1 , pruebas 85

    Finnmarken 2002 138,50 116,60 21,50 7,20 29,90 4,80 4,95 7940 7036 904 18 Hjaltland 2002 125,00 119,00 19,50 8,00 13,70 5,30 5,70 7300 5700 1560 24 85 Mont St Michel 2002 173,95 162,25 28,25 9,00 14,85 6,20 6,50 6300 7500 21 85 Murillo 2002 180,00 168,70 24,30 9,60 15,30 6,50 6,60 18300 11400 6900 23,25 85 Romantika 2002 192,90 175,20 29,00 9,70 15,40 6,50 4500 22 Stena Britannica 2002 210,80 197,20 29,30 9,50 15,60 6,30 6,40 9400 9900 22,2 85 European Ambassador 2001 169,80 161,60 24,00 9,50 15,70 6,00 4884 25,7 90 Hebrides 2001 99,40 91,20 15,80 5,50 11,20 3,20 3,30 3493 2823 670 777 16,8 85 Olympia Palace 2001 214,00 191,22 26,40 10,00 15,50 7,10 7,30 6300 7000 29,5 Prometheus 2001 212,00 198,00 25,00 9,90 15,25 6,60 6,80 6800 30 Sorolla 2001 172,00 157,00 26,20 9,20 14,84 6,20 6,70 16568 11568 5000 23 85 Blue Star1 2000 176,10 160,48 25,70 9,40 15,10 6,35 6,50 4563 5075 27 75 Europeam Causeway 2000 159,50 148,00 23,40 9,00 15,20 5,50 4276 22,7 CommodoremClipper 1999 129,40 117,58 23,40 8,60 14,70 5,00 5,80 2750 18,55 90 Finnclipper 1999 188,30 170,00 28,70 9,00 15,10 6,00 6,20 6800 22 Dawn Merchant 1998 180,00 168,70 24,30 8,70 14,90 6,50 6,60 10500 6300 23,3 Treasure Island 1998 114,50 105,00 20,00 6,25 11,05 4,75 5712 3979 1733 17,5

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 6/32

    Nombre HO (m3) DO (m3) Agua de lastre (m3) Potencia RPM Capacidad

    de carga (ml) Pax Oficiales Tripulacin Alternadores Calderas Hlices de

    proa

    Cote d'lbatre 697 92 1545 2*9450kW 500 1270 600 8 36 3*1080 + 2*1500kW 1*1500+2*- kg/h 2*1300

    Finnstar 1114 241 5400 4*10395kW 500 4200 573 8 42 3*1140 + 2*2200kW 2*3000 kg/h 2*2000 Hammerodde 6 95 1224 20kW 600 4 2*116 0kW 2*900 34 2*43 120 400 28 0 + 3*50 Smyril 752 138 1560 4*3360 kW 750 970 976 8 16 4*515 0kW 1250 kg 2*1100 + 2*120 2* /h Volcan de Timanfaya 90 kW 500 1270 900 0kW 1*1500 kg 2*1000 620 1685 8*8400 1000 2* + 2*120 /h Nuraghes 1000 90 3000 kW 15002*2200 2000 2900 90 2300 2*3000 kg/ 2*3* h 1500 Pont-Avent 00k 0 183 k 2*2000 4*108 W 3500 260 3*2400 2*1000 g/h Volcn de Tamasite 0 90 16 00kW 600 1279 66 8 26 *1500 k 2*10062 85 2*84 14 2*900 1 g/h 0 Pascal Paoli 2000 130 50kW 500 2880 8 41 2* 440kW 3000 kg 2*1400 4*94 65 8 1900 + 3*1 2* /h 1500 Hjaltland 490 70 6 0kW 500 0 10 32 2* A 1800kW 2*900 00 4*540 450 60 1805kV Mont St Michel 0 290 14 kW 500 1180 2120 11 140 2*1600 20kW 3*1620 kg/ 2*1500 70 00 4*5400 + 3*16 h Murillo 40kW 2300 6 3*120 1400 2*1300 3000 4*59 54 0 + 2* Romantika 1400 200 25 60kW 1000 00 12 160 2*2700 60kVA 2*6000 kg 2*18000 4*65 25 + 3*29 /h 0 Stena Britannica 400 kW 500 3500 72 4*1280 00kW 2*3500 k 2*2200 9600 3000 4*6480 900 + 2*24 g/h

    European Ambassador 1 24 0kW80k 00 950 5 17 28 2*190 800 4000 2*107 1 2669 2*795 + 62*118 W 1 40 0+2*1 kg/h 1260

    Hebrides 100 7 0kW 600 2 13 24 2*12 352 2*450 30 2*384 61 48+3*

    Olympia Palace 0 80 30 00k 500 2000 0 24 96 2*23 320 2*3000 +2*2500 kg 2*130100 00 4*168 W 188 00+3*2 /h 0

    Prometheus 0 38 00k 500 1000 87 2*23 300 2* kg/h 2*1300 90 250 00 4*126 W 2000 00+2*2 2200 Sorolla 804 167 19 0kW 500 1809 0 12 60 2*15 620 2*1000 30 4*724 100 70+3*1Blue Star1 880 180 5 20k 428 2230 1600 36 76 2*12015 4*111 W 3*1200 0 Europeam Causeway 2 124 24 0kW 600 1771 0 14 41 2*180 1800 3800 kg/ 2*126103 88 4*792 41 0+2* h 0 CommodoremClipper 0 18 0kW 1235 0 11 26 2*17 2*1300 30 80 50 2*432 600 50 00+3*800 2

    Finnclipper 0 20 0kW 10 4 40 1088 *1648 2*2500kg/h4*1000 kg/ 2*150100 400 00 4*576 5 2450 45 3* kW/h+2 + h 0

    Dawn Merchant 1 30 39 0kW 600 2000 4 48 2*130131 41 4*594 21 0 Treasure Island 198 81 13 0bh 750 500 464 12 30 37 4*480 p

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    La n a base de datos de caractersticas de carga y velocidades similares a las de nuestro buque proyecto. Es de destacar la baja relacin L/B en casi todos ellos, llegndose a alcanzar valores menores que 5.

    siguie te tabla contiene relaciones adimensionales de los buques de l

    Nombre L/B B/Hp Fn CB

    C d a 0,629 ote 'Alb tre 5,14 2,91 0,32Hammerodde 4,91 2,63 0,29 Smyril 2,80 2 0,568 5,42 0,3V n d 1 olca e Timanfaya 5,17 2,90 0,3V n d 2 olc e Tamasite 5,17 2,90 0,3Europea 1 m Causeway 6,32 2,60 0,3C o 8 omm dore Clipper 5,02 2,72 0,2Ben-My-Chre 2,72 9 e 4,92 0,2

    El buque ms parecido a nuestro pro ec s el Cote dAlbatre, construido en 2006 por Astilleros Barr s y como buque de referencia.

    yido

    to esufiera del que se ha consegu ciente informacin para tomarlo

  • Cuaderno 1 Dimensionamiento ROPAX 3400 DWT

    Israel Martnez Barrios 8/32

    4. DIMENSIONAMIENTO

    En la obtencin de las dimensiones principales del buque se tiene en cuenta la capacidad de trileres requerida, pues es la especificacin ms exigente.

    4. ciones previas

    El de alternativas se vado a cab nsiderando l uientes aspe

    ste tipo buques esta n general e se mantiene entre 5 valores m eralm corresponde ferries de velo idad y ente bajas, o ser el caso de nuestro buq

    ncipales funciones son pe el acceso y municacin entre las s cubiertas y la ustacin d motores p ales y las m quinas

    cin. El tambucho central ocupar el 60% de la Lpp, permitiendo disponer de espacio para trileres y coches a proa y a popa del mismo.

    Manga. Depende del nmero de lneas de rodadura por cubierta de carga:

    B n b b n b b

    1. Considera

    planteamiento ha lle o co os sig c : tos

    Relacin L/B. Para e de relaci menty 7, donde los s bajos gen ente n a ceslora relativam com ue.

    Tambucdiferente

    hos. Sus pri rmitire los

    la corincipexha

    auxiliares, por lo que se extienden hasta el techo. Pueden existir dos laterales o uno central. Dado que tanto nuestro buque base como todos los buques de la tabla de la pgina anterior optan por la solucin de tambucho central, se ha optado por esta solu

    = LR LR T P P R + + +

    donde: = nmero de lneas de rodadura de trileres = 3,1m = anchura de las lneas de rodadura de trileres (definida en las

    especificaciones) = 3,0m = anchura tambucho = 2 = nmero de pasillos, a ambos lados del tambucho central = 0,6m = anchura pasillo = 2 1,00m = refuerzos en los costados

    Afinamiento de formas a proa. Ser ms acusado en la cubierta principal que en la superior. Como consecuencia se restar la longitud equivalente de varios trileres a la capacidad de carga aparente.

    Rampa de comunicacin entre cubiertas de carga. Ya que la utilizarn trileres su mxima pendiente ser de aproximadamente 7. Ello impone que la eslora mnima del espacio de carga superior sea:

    + / tan

    LRn

    LRb

    Tb

    Pn

    Pb

    Rb

    (7CUB. PPAL. )MANIOBRAL h = 64m

    donde se ha considerado una longitud mnima de 20m para permitir maniobrar a un trailer ( MANIOBRA

    rmente). L ) y una altura de la cubierta principal de 5,35m (calculada

    posterio

    Pique de proa. La existencia del pique de proa, que ocupa entre el 5% y el 5% + 3m de la Lpp, podra suponer una reduccin de la eslora disponible para carga, pero dado que la cubierta principal se extiende ms all del codaste puede considerarse Lpp como eslora mxima disponible en las cubiertas de carga.

    Bodega baja. Su existencia supone destinar a ella el 55% de la Lpp y disponer mamparos longitudinales a una distancia mnima de B/5 de los costados. Presenta la desventaja de ralentizar de las operaciones de carga y descarga, lo que tiene como consecuencia

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    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 9/32

    situaciones de plena ocupacin. Por otra parte supone las ventajas de reducir la altura del centro de gravedad y de permitir reducir las dimensiones del

    Capacidad de carga. De acuerdo con las especificaciones, el buque debe ser capaz ileres, 2200 ml de coches y una carga combinada de 650 coches. Aunque la primera de las condiciones es la que se

    es sta

    .

    4.2.1. Alternativas con 5 lneas de rodadura

    La capa carga requerida se obtiene para valores elevados de L/B, lo que distanciara al buqu ). Por ello las alternativas de 5 carri

    que slo se utilice en

    buque, pues ocupar espacios que quedaran vacos si no existiera.

    de transportar 1300 ml de trml de trileres y 1300 ml de utiliza para dimensionar el buque, se tiene muy en cuenta la tercera de ellas, puesdeseable que, con objeto de aprovechar mejor el espacio, se cumpla con econdicin destinando una de las cubiertas a la carga de trileres y la otra a la de coches. Dado que, por razones de estabilidad, es preferible colocar los trileres en la cubierta principal, se consideran vlidas aquellas opciones cuya capacidad mnima en la cubierta principal sea 650ml de trileres.

    4.2. Generacin de alternativas

    Para generar las alternativas se ha procedido variando el valor de L/B para 5, 6 y 7 lneas de rodadura por cubierta y calculando en cada caso la eslora necesaria para albergar la capacidad de metros lineales de trileres requerida (1300 ml) ms un margen (50 ml) por espacios que no estn disponibles.

    A continuacin se exponen las alternativas obtenidas para 5, 6 y 7 lneas de rodadura

    cidad dee proyecto de los buques de referencia (ver tabla pgina 7

    les son descartadas.

    n carriles B

    5 21,70

    L/B Lpp (m) Capacidad total (ml)

    985,0 5,0 108,50 5,2 112,84 1028,4 5,4 117,18 1071,8 5,6 121,52 1115,2 5,8 125,86 1158,6 6,0 130,20 1202,0 6,2 134,54 1245,4 6,4 138,88 1288,8 6,6 143,22 1332,2 6,8 147,56 1375,6

    7,0 151,90 1419,0

    4.2.2. Alternativas con

    En este caso se han desarrollado las alternativas suponiendo que la carga ocupa

    6 lneas de rodadura

    completamente la cubierta principal y parte de la superior. La columna de la derecha indica el porcentaje del rea disponible en la cubierta superior que es ocupado por la carga rodada.

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 1 Dimensionamiento

    Israel Martnez Barrios 10/32

    n carriles B

    6 24,70

    L/B Lpp (m) Capacidad cubierta principal (ml)

    Ocupacin por la carga del rea disponible en la cubierta superior (%)

    4,90 121,52 650,6 94,7 5,00 124,00 665,2 91,0 5,10 126,48 680,8 87,1 5,20 128,96 696,4 83,4 5,30 131,44 712,0 79,8 5,40 133,92 727,5 76,4 5,50 136,40 743,1 73,1 5,60 138,88 758,7 69,9 5,70 141,36 774,2 66,8 5,80 143,84 789,8 63,9 5,90 146,32 805,4 61,0 6,00 148,80 821,0 58,2

    Como puede apreciarse, la alternativa ptima, que supondra destinar las cubiertas principal y a mayora de los ferries) as como

    a capacidad en la cubierta principal

    4.2.3. Alternativas de rodadura

    o en el caso anteri para la capacidad de carga requerida no se ocupan totalmente dos ubiertas, sino una y parte de otra.

    Las celdas col das corresponden a las o s vlidas, ya que slo pa s se cumple que el espacio para carga de la cubierta ple con el requisit por la existencia de r a (ver apartado 4.1).

    superior para carga en su totalidad (como as ocurre en lcumplir con la condicin que nos hemos impuesto de que lsea mayor de 650 ml (ver apartado 4.1), tiene una relacin L/B ligeramente inferior a 5. Dado que dos de nuestro buques referencia (Hammerodde y Ben-My-Chree, ver tabla en pgina 7) poseen la misma relacin L/B, esta alternativa se considera aceptable.

    con 7 lneas

    Comc

    or,

    orea pcione ra ellasuperior cum o impuesto

    amp

    n carriles B

    7 27,80

    L/B Lpp Capac bierta idad cuprin l) cipal (m

    Ocupacin por l del rea a cargadisponible en la c rior (%) ubierta supe

    4,9 136,71 842,5 53,8 5,0 139,50 862,8 50,6 5,1 142,29 883,0 47,5 5,2 145,08 903,3 44,5 5,3 147,87 923,5 41,7 5,4 150,66 943,8 38,9 5,5 153,45 964,0 36,3 5,6 156,24 984,3 33,7 5,7 159,03 1004,6 31,3 5,8 161,82 1024,8 28,9 5,9 164,61 1045,1 26,6 6,0 167,40 1065,3 24,4

  • Cuaderno 1 Dimensionamiento ROPAX 3400 DWT

    Israel Martnez Barrios 11/32

    .2.4. Alternativas con bodega baja

    Ya se han comentado s bondades e inconvenientes de la bode a. A continuacin se xponen las razones de su no aplicacin:

    a el caso de s podra ia la que esto ocurrira sera insufi ermi e

    unicacin e cubierta prin y la bodega baja, po que no podra carse.

    utilizara en sos de 6 y 7 c o lograramos redu porcentaje de erta superior ocupada por carga, l ndra una soluci

    4.3. Alternativa selec da

    La nic tiva vli supone que l ga rodada ocupe las ncipal y superio totalidad es la obtenida para 6 s y L/B = 4,9. El resto de ativas implican destina te de la cubi ncipal a carga rodada y parte a habilitacin o que est muy poco e dido en este de buques. Ad , como ya se ha com do, existen dos aspectos avalan este r de L/B: uno, la velocidad de nuestro proy , y otro, que buques ares (ver tabl na 7) poseen re es L/B tambin bajas.

    4

    la ga baje

    Par 5 carrile log ccrarse una reduciente para p

    n de la relacin L/B, pero la eslora tir la existencia de una rampa d

    com ntre la cipal r lo apli

    Si se los ca arriles sl cir elcubi uego no supo n.

    ciona

    a alterna da que a car cubiertas prir en su carrile alternr par erta pri , algxten tipo ems enta

    que simil

    valoa pgi

    bajalacion

    ecto

    Por tanto, las caractersticas del dimensionamiento preliminar de muestro buque proyecto son:

    Lpp B L/B N de carriles (trileres) N cubiertas carga

    rodada

    121,52 24,80 4,90 6 2 completas

    La siguiente figura muestra la disposicin de las dos cubiertas de carga.

    Cubierta principal

    Cubierta superior

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    Israel Martnez Barrios 12/32

    IENTO DE LAS CAPACIDADES DE CARGA

    Carga combinada para 650 ml de trileres y 1300 ml de coches.

    ar que cumple con las dems.

    5. COMPROBACIN DEL CUMPLIM

    Las especificaciones del proyecto definen tres capacidades de carga:

    1300 ml para trileres de 3,1 metros de ancho.

    2200 ml para coches de 2,1 metros de ancho.

    Hemos dimensionado el buque para la primera de ellas, pero debemos comprob

    5.1. Capacidad de coches

    En este caso se dispone de 8 lneas de rodadura de 2,1m de anchura ms otras dos lneas en el centro partidas por el tambucho.

    Cubierta principal

    Cubierta superior

    n lneas Longitud lnea L (ml)

    2 110,24 220,48 2 104,72 209,44 2 99,2 198,4 2 93,68 187,36 2 18,59 37,18 2 26,13 52,26

    Capacidad cubierta principal (ml) 905,12

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    n lneas Longitud lnea L (ml)

    2 18,59 37,18 2 29,54 59,08 2 102,11 204,22 2 114,45 228,9 2 108,28 216,56 2 119,42 238,84

    Capacidad cubierta superior (ml) 984,78

    Capacidad total (ml) 1889,90

    No se satisface el requerimiento disponiendo slo de las cubiertas principal y superior, luego es

    5.2. Capacidad de carga combinada

    Las especificaciones exigen una capacidad de 650 y 1300 ml de trileres y coches, respectivamente. La capacidad de la cubierta principal (650,6 ml, ver tabla en pgina 10) permite alojar los trileres, algo deseable por razones de estabilidad, luego en este caso all se sitan.

    La cubierta superior tiene que ser capaz de transportar 1300 ml de coches. Como su capacidad, calculada en el apartado anterior, es insuficiente, debe disponer de una cubierta plegable cuya capacidad sea de 315ml ms 15ml que aadimos de margen. Esta cubierta se sita a proa para permitir el movimiento de vehculos por las rampas que comunican las cubiertas de carga.

    necesario disponer de una cubierta plegable, la cual se dimensiona despus de analizar la ltima condicin de carga.

    Capacidad Car-deck (ml) 330 Eslora mxima car-deck (m) 37,86

    Cubierta superior

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    . SUPERFICIE DE HABILITACIN

    6.1. Determinacin de la superficie necesaria

    Espacios de pasaje

    6

    Cubierta

    m2/ud N ud rea (m2) 7 8 9 10 Otras

    Camarote doble con as 12,8 40 12 512 eo 5Camaro 40 512 512 te cudruple con aseo 12,8 Pasillos (25% sup. Camarotes) - - 255 255

    Recepcin 100 100

    Salones pasajeros butacas 4 260 Salones pasajeros camarotes 2 240

    1520 1370 150

    Comedor autoservicio 1,7 500 850 575 275

    espaciosSuperficie Total

    de pasaje (m2) 3749

    Espacios de tripulacin

    Cubierta

    m2/ud N ud rea (m2) 7 8 9 10 Otras

    Camarote capitn 28 1 28 28

    Camarote jefe mquinas 28 1 28 28

    Camarotes oficiales puente 12 3 36 36

    Camarotes oficiales mquinas 12 3 36 36 Camarotes oficiales so 12 3 36 36 brecargos C 12 1 12 12 amarote mdico

    Camarote armador 24 1 24 24

    Camarote individual con aseo 9,5 22 209 209

    Comedor y/o sala estar oficiales - - 50 50 Comedor y/o sala estar tripulacin - - 50 50

    Pasillos (25% sup. Camarotes) - - 105 105

    Sala de reuniones 20 20

    Oficios 10 2 20 10 10

    Superficie Total espacios de tripulacin

    (m2) 662

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    Resto de espacios de habilitacin.

    Cubierta

    m2/ud N ud rea (m2) 7 8 9 10 Otras

    Cocina (1 sola 0,6 500 300 300 )

    Gambuza 0, 50 22 045 0 5 75 15

    Oficinas 10 2 20 20

    Puente de navegacin 160 1 0 6 Escaleras/Ascensores (5% sup. Total) 285 0 8 80 80 45

    Otros espacios tambucho 100 5 2 25 25 25

    Aseos 80 40 40 Aire Acondicionado (4% total) 210 140 70

    Generador de mergencia 15 e 15

    Bateras 10 10

    Lavandera 15 15

    Armarios y paoles 1.25% total 70 30 20 20

    Control CI 10 3 30 10 10 10

    Enfermera 20 20

    Superficie Total espacios de servici

    2) 1540

    os (m

    S ecesa 2) 59 2 uperficie de habilitacin total n ria (m 5

    6.2. Dete mero de cubiertas d habilit in.

    El resultado de di necesaria para habilitaci ntre l producto LB es 1,97Dado que on supe ie pare , la a e c atrocubiertas, n cuenta co stri in.

    rminacin del n e ac

    vidir la superficie total el buque de referencia, c

    n ecida

    e rep

    . una rfic rt entre u

    nuestro buque proyecto tambi n esa di buc

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    7. PUNTALES

    ltura doble fondo (m) 1,

    Puntal a la cubierta principal.

    A 95 Altura libre cmara de mquinas (m 5,) 65 R 0efuerzos (m) ,65 M 0,argen (m) 10 Pu ierta principal, Hp (m) 8,35 ntal a cub

    Al El car-deck se s a en ubi superio

    Al 4,

    tura de cubiertas de carga. it la c erta r.

    tura libre trileres (m) 60

    R 0,efuerzos (m) 65

    M (m) 0,10 argenA a (m) 5,35 ltura cubierta inferior de carg

    P rta superior, Hs (m) 13,untal a cubie 70

    Al res (m) 4,60 tura libre trileR 0,65 efuerzos (m) Car-deck reco do (m) 0,30 giMargen (m) 0,10 Altura cubierta perior de carg 5,65 su a (m)

    Altura de cubiertas de habilitacin. En primera cubierta de habilitacin situamos los c s salones, en la ter los espacios de la tripulacin y en la cuarta espacios de mquinas y paoles.

    10

    laamarotes del pasaje, en la segunda lo cera

    Altura libre (m) 2,Refuerzos y margen (m) 0,70 Altura Cubierta 7 (m) 2,80

    Altura libre (m) 2,30 Refuerzos y margen (m) 0,70 Altura Cubierta 8 (m) 3,00

    Altura libre (m) 2,10 Refuerzos y margen (m) 0,70 Altura Cubierta 9 (m) 2,80

    Altura libre (m) 2,10 Refuerzos y margen (m) 0,70 Altura Cubierta 10 (m) 2,80

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    l techo.

    8,35

    Puntal a

    Hp (m) Altura cub. inferior de carga (m) 5,35 Altura cub. superior de carga (m) 5,65 Altura cub. 7 (m) 2,80 Altura cub. 8 (m) 3,00 Altura cub. 9 (m) 2,80 Altura cub. 10 (m) 2,80 Puntal al techo, Ht (m) 30,75

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    8. PESO EN ROSCA

    El valor d de su centro de gravedad se ha mado mediante el mtodo

    8.1. Estimacin de LWT mediante el mtodo de la silueta

    1. El mtodo consiste en variar las dimensiones de l ora y la manga de l la superestructura del buque base para qu eden en la misma

    a Lpp y B que la superestructura d que que estamos proyectando. Al buque resultante lo llamamos buque equivalente.

    Buque base:

    el peso en rosca y la posicin n estide la silueta.

    primer paso delas cubiertas de

    a esle qu

    proporcin respecto el bu

    LWT (tons) 7570

    XG (m) 57,651

    KG (m) 11,704

    Lpp (m) 125,00

    B (m) 24,30

    Hp (m) 8,35

    Hs (m) 13,65

    L (m) %Lpp B (m) %B1 H (m) h (m)

    Cubierta 7 113,05 90,44% 20,77 85,47 19,25 2,8

    Cubierta 8 105,60 84,48% 19,01 78,23 22,05 2,8

    Cubierta 9 80,20 64,16% 8,01 32,96 24,85 2,8

    Cubierta 10 35,01 28,01% 4,80 19,75 27,65 2,8

    La manga de las cubiertas de habilitacin no es uniforme a lo largo de la eslora del buque base. En la tabla anterior la manga de cada cubierta es un valor promedio y la eslora es el valor obtenido al imponer que se mantenga constante el rea de cada cubierta.

    Buque proyecto. Para el reparto de la superficie de habilitacin entre cubiertas se ha tenido en cuenta la superficie de la que se desea disponer en cada una y la influencia de este reparto sobre la posicin del centro de gravedad del peso en rosca.

    Lpp (m) 121,52 B (m) 24,80

    Hp (m) 8,35 Hs (m) 13,70

    L (m) %Lpp B (m) %B1 H (m) h (m)

    Cubierta 7 118,07 97,16% 20,70 83,47% 19,35 2,80

    Cubierta 8 106,47 87,61% 20,10 81,05% 22,15 3,00

    Cubierta 9 73,30 60,32% 17,60 70,97% 25,15 2,80

    Cubierta 10 66,67 54,86% 3,00 12,10% 27,95 2,80

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    Buque equivalente.

    Lpp (m) 125,00

    B (m) 24,30

    L (m) %Lpp B (m) %B2 h (m)

    Cubierta 7 121,45 97,16% 20,28 83,47% 2,8

    Cubierta 8 109,52 87,61% 19,69 81,05% 2,8

    Cubierta 9 75,39 60,32% 17,25 70,97% 2,8

    Cubierta 10 68,58 54,86% 2,94 12,10% 2,8

    Comparacin entre las cubiertas de la superestructura de los buques base y equivalente.

    Cubierta 7

    Buque equivalente

    Buque base

    Cubierta 8

    Cubierta 9

    Cubierta 10

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    roquis del buque base (con objeto de simplificar los clculos del mtodo de la silueta las cubiertas del buque base se han transformado en rectngulos de igual superficie y

    entro de gravedad).

    C

    misma posicin del c

    2. En segundo lugar se estima el peso en rosca de las SE de los buques base y equivalente, estimando unos valores de 40kg/m3 para el acero y 120kg/m2 para el armamento:

    Buque base Buque equivalente

    Peso acero (tons) Peso armamento

    (tons) Peso acero Peso armamento

    (tons) (tons)

    Cubierta 7 262,98 281,76 275,89 295,60

    Cubierta 8 224,84 240,89 241,57 258,83

    Cubierta 9 71,95 77,09 145,62 156,02

    Cubierta 10 18,82 20,17 22,58 24,19

    La diferencia entre los pesos en rosca de la superestructura obtenidos se suma al peso en rosca total del buque base para obtener el peso en rosca total del buque equivalente.

    Buque base Buque equivalente Variacin LWT superestructura

    (tons) 1198,49 1420,30 221,81

    = + ( )EQUIVALENTE BASE SE EQUIVALENTE SE BASELWT LWT LWT LWT = 7791,81tons

    3. Finalmente el peso en rosca del buque proyecto se determina a partir del propio del buque equivalente mediante la siguiente expresin:

    = 0.8 0.8EQUIVALENTEPROYECTO

    PROYECTO PROYECTO EQUIVALENTE EQUIVALENTEAL B AL B

    LWTLWT

    donde AL = rea lateral del buque

    Buque proyecto Buque equivalente

    rea lateral (m2) 3264,06 3393,30 LWT 7791,81 7775,96

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    8.2. Po

    1. iones de los centros de gravedad de las superestructuras de los buques base y equivalente.

    Buque base

    sicin del centro de gravedad del peso en rosca

    En primer lugar se determinan la posic

    LWT (tons) KG (m) LWTKG (tonsm) XG (m) LWTXG (tonsm)

    Cubierta 7 544,74 20,65 11248,80 62,48 34033,02

    Cubierta 8 465,73 23,45 10921,36 60,20 28036,93

    Cubierta 9 149,04 26,25 3912,23 66,90 9970,59

    Cubierta 10 38,99 29,05 1132,58 37,50 1461,82

    1198,49 22,71 27214,97 61,33 73502,37

    Buque equivalente

    LWT (tons) KG (m) LWTKG (tonsm) XG (m) LWTXG (tonsm)

    Cubierta 7 571,49 20,65 11801,20 58,28 33303,73

    Cubierta 8 500,40 23,45 11734,42 58,24 29144,23

    Cubierta 9 301,64 26,25 7918,15 69,30 20904,76

    Cubierta 10 46,77 29,05 1358,57 40,71 1903,96

    1 33 420,30 23,10 32812, 60,03 85256,69

    2. Buque y buque e alente slo se di an en l estruct o ap podem terminar las ones de ntros deco las dife entre los ce e graveda eres e bu equivale a relacin ent eso en rosc superestr (que ac calcular eso en rosca que en su to d.

    base roximacin

    quivos de

    ferenci posici

    a superlos ce

    ura. Com gravedad

    nsiderando rencias ntros d d de la sup tructura dque base y nte y l re el p a de la uctura abamos de ) y el p del bu talida

    Variacin KG (m) 0,07

    Variacin XG (m) -0,24

    KG base (m) 1,704 1

    KG equivalente (m) 11,78 XG base (m) 57,651

    XG equivalente (m) 57,41

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    3. Se determina la posicin del centro de gravedad de las reas laterales de buque

    Buque equivalente

    proyecto y buque equivalente.

    L (m) H (m) KG (m) KGAL (m3) XG(m) XGAL (m3)

    Hasta SE 1 19,25 9,6 6 5 25,00 25 23160,1 61,2 150390,63

    C 121, 2,80 20,65 7022,17 58,28 ubierta 7 45 19817,00

    C 109, 2,80 23,45 7190,86 58,24 ubierta 8 52 17859,61

    C 75, 2,80 26,25 5541,49 69,30 2 ubierta 9 39 14630,1

    C 68, 2,80 29,05 5577,96 40,71 ubierta 10 58 3976,98

    KG r l (m) ea latera 14,03 XG rea lateral (m) 60,04

    Buque proyecto

    ) KGAL (m3) XG(m) XGAL (mL (m) H (m) KG (m 3)

    Hasta SE 121 19,35 9,68 749,91 8,33 ,52 22 5 142871,79

    C 118 2,80 20,75 6859,73 57,69 ubierta 7 ,07 19070,44

    Cubierta 8 106, 3,00 23,65 7553,88 58,69 47 18744,54

    Cubierta 9 73, 80 26,55 78 47 30 2, 5448, 70, 14462,83

    Cubierta 10 66, 80 29,35 67 19 67 2, 5478, 63, 11794,84

    KG rea lateral (m) 14,17 XG rea lateral (m) 59,30

    4. Por ltimo se calcula la posicin del centro de gravedad del peso en rosca de nuestro buque aplicando las siguientes expresiones:

    = EQUIVALENTEPROYECTOAL BUQUE PROYECTO BUQUE EQUIVALENTE

    KGKG KG

    AL

    KG

    = EQUIVALENTEPROYECTOAL BUQUE PROYECTO AL BUQUE EQUIVALENTE

    XGXG

    XG

    XG

    KG LWT Proyecto (m) 11,89 XG LWT Proyecto (m) 56,71

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    9.1. Des

    Las especifica ones defi eso WT. En lelementos qu compon peso su de so especifica ste la co n de s leres, es la in ms exige

    9. PESO MUERTO

    glose

    cie

    nen un pen el

    muerto de 3400 Dmuerto y

    a siguiente tabvas cantida

    la se detals. El pe

    lan los de carga s respecti

    do es el exi nte en ndici lo tri ya que condic de carga nte.

    culo Peso (Cl tons

    Combus 603

    )

    tible HFO Combus 50 tible MDF Aceite 6% combustible 39

    Agua dulce necesaria d mnima: 0,15tons/da y persona por 535 personas y 2 das 161 Cantida

    Pasajeros 0.12 tons/persona por 500 personas 60 Tripula 0.1 tons/tripulante por 35 tripulantes 3,5 ntes Vveres 18 Cargos y pertrechos 10Tanques a 0 nti-heeling 15Carga c 94 ub. Ppal 10Carga c 81 ub. Sup. 11Elemento ba 0 s sueltos esti 3

    La cantid bustibl se ha obteni edi siguiente expresiad de com e HFO necesaria do m ante la n:

    + )0x

    Consumo esp= (100 ( )10FO SERVICIO

    P ecfico BHP Autonoma h en

    Consumo especfico = 150 g/(BHP h), valor aproximado para motores semirrpidos. = 13121 CV, valor obtenido en el apartado 11.

    Autonoma =

    + argM

    donde:

    SERVICIOBHP

    3800sm =207h=8,61das, donde la velo dad de servicio se ha

    determinado en el apartado 11.

    x = 10% = Exc con el que el buque debe llegar a puerto.

    Margen: se considera un margen adicional de 150 tons en el peso de HFO para prevenir un posible un incremento en la capacidad de HFO necesaria una vez seleccionemos los motores principales y los auxiliares.

    Adems, se han considerado unas necesidades de 50tons de MDF.

    Una vez determinadas las cantidades de todos los elementos excepto el agua dulce y la carga, se ha ajustado el peso unitario (por ml) de la carga hasta que el peso disponible para agua dulce cubriera las necesidades de todas las personas a bordo por 2 das. Estas necesidades suponen 160 tons, y son cubiertas suponiendo un peso unitario de los trileres de 1,75tons/ml (valor aceptable). Las necesidades restantes de agua dulce sern satisfechas con un generador de agua dulce.

    18,40kntci

    eso de combustible

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    9.2. Posicin del centro de gravedad del peso muerto

    Posiciones que ocuparn los diferentes elementos:

    ble, aceite y agua dulce: Posicin equivalente a la que ocupan en el buque

    Pasajeros: La posicin de su centro de d se determina media edio ponderado que considera las reas de cubiertas de habilitac al

    s posiciones de los centros de gravedad de estas cubierta dems se ue su centro de gravedad se sita 0,9 m por encima de la cubi .

    dera pasaje porque es un distri ue. En cuanto a bscisa, se

    liza en el centro de grav abilitacin.

    veres: Estn situados en la cocina y los salones, por tanto en la primera cubierta de

    rechos: Posicin media de la superficie de habilitacin.

    nti-heeling: Centro de gravedad ado entre el doble fondo y bierta de 58m de la perpendicular de popa.

    9.2.1. Abscisa

    Distancias medidas desde la perpendicular de popa.

    Combustibase.

    Carga: El centro de gravedad estar situado 1,9m por encima de la cubierta correpondiente y a la mitad de la longitud de la cubierta.

    graveda las dos

    nte un promin destinadas

    pasaje y la s. Aconsidera q erta

    Tripulantes: Se consipeso que va a estar muy

    que su ordenada es la misma que la delbuido por todo el buq la a

    loca edad de la tercera cubierta de h

    Vhabilitacin.

    Cargos y pert

    Tanques a situ la cuhabilitacin, y a

    Elementos sueltos de estiba: Posicin media de las cubiertas de carga.

    XG (m) XG*DWT (tonsm)

    Combustible HFO 80,02 48270 Combustible MDF 60,00 3000 Acei 50,61 te 1992 Agua dulce 91,13 14626 Pasajeros 60,74 3644

    Tripulantes 83,08 291

    Vveres 70,00 1289 Cargos y pertrechos 60,76 608 Tanques anti-heeling 58,00 8700 Carga cub. Ppal 58,33 63798 Carga cub. Sup. 58,33 68902 Elementos sueltos estiba 58,33 1750

    XG DWT (m) 63,79

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    9.2.2. Ordenada

    Distancias medidas desde la lnea base.

    KG (m) KG*DWT (tonsm)

    Combustible HFO 3,61 2178 Combustible MDF 5,00 250 Aceite 0,75 30 Agua dulce 3,48 559 Pasajeros 19,13 1148

    Tripulantes 19,13 67

    Vveres 13,60 250 Cargos y pertrechos 19,13 191 Tanques anti-heeling 3,55 533 Carga cub. Ppal 10,25 11211 Carga cub. Sup. 15,60 18428 Elementos sueltos estiba 11,03 331

    KG DWT (m) 10,35

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    ENTO

    y del peso muerto definido en las especificaciones obtenemos el desplazamiento:

    77 3400 11176 = + = =LWT DWT tons

    La ntro de gravedad se determi ediante la media ponderada de los va spectivos de LWT y DWT:

    10. DESPLAZAMI

    A partir del peso en rosca calculado

    76 +

    posicilores re

    n de su ce na m

    = +G DWTLWT DWTKG K KG LWT

    = + LWTG DWTLWT DWTXG X XG

    Desplazamiento (tons) 11176

    KG (m) 11,42 XG (m) 58,86

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    Israel Martnez Barrios 27/32

    POTENCIA PROPULSORA Y DE LA VELOCIDAD DE SERVICIO

    tos ms extendidos para su clculo es el mtodo de Holtrop-Mennen, y es el que se ha utilizado.

    Se ha empleado un programa proporcionado por la Ctedra de Motores y Mquinas Marinas encia

    ,65 ebas, la cual multiplicamos por la relacin de regmenes de

    servicio y pruebas (definidos en las especificaciones: 90% y 85%, re pectivamente) y por 1,15 (por especificaciones, margen de mar = 15%) para obtener la curva de BHP de servicio.

    11. ESTIMACIN DE LA

    La determinacin de la potencia propulsora requiere conocer la resistencia al avance del buque. Uno de los procedimien

    que, introduciendo las principales caractersticas de la carena, devuelve valores de la potefectiva para una serie de velocidades. Considerando un rendimiento propulsivo de 0obtenemos la curva de BHP en pru

    s

    0

    5000

    10000

    15000

    20000

    25000

    30000

    35000

    14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

    v (knt)

    BHP Pruebas

    Serv icio

    Para una velocidad de 19 knt hemos obtenido una potencia efectiva en pruebas de 7850 CV. A continuacin se muestra el clculo de la correspondiente BHP y de la MCR:

    = = =123920.65PRUEBASPRUEBAS PROPULSIVOBHP CV 8055EHP

    = = =12392 145790.85Rgimen pruebas (%)PRUEBAS100MCR BHP CV

    A partir del valor obtenido de MCR y de la especificacin relativa al rgimen en servicio (85%) determinamos la BHP en servicio:

    =Rgimen servicio (%)

    Entrando en la grfica anterior con el valor de BHPSERVICIO calculado en el ltimo apartado, obtenemos la velocidad de servicio, 18,40 knt.

    = = 0.9 14579 13121100SERVICIOBHP MCR CV

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    Israel Martnez Barrios 28/32

    Por tanto, nuestro equipo propulsivo debe proporcionar una potencia al freno de 14579 CV = 10872 kW. La configuracin va a consistir en dos lneas de ejes, cada una con un motor capaz de proporcionar 5436 kW. Esta disposicin es la adoptada por el buque base, y es razonable por diferentes causas: favorece la maniobrabilidad, supone una configuracin ms compacta frente a la de un solo motor y aumenta la seguridad del buque.

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    Israel Martnez Barrios 29/32

    do, la necesidad de que el francobordo pertenezca al intervalo

    12. ESTABILIDAD DEL BUQUE INTACTO

    12.1. Calado y coeficiente de bloque

    Para la determinacin del calado se considera, por un la[ ]2.5, 3.2 m, y, por otro, el valor del coeficiente de bloque

    correspodiente, que debe estar entre 0 .

    El coeficiente de bloque tiene por expresin:

    ,57 y 0,63

    = 1.025BC Lpp B T

    A continuacin se muestran los valores de calado y coeficiente de bloque obtenidos variando el francobordo:

    Fb (m) T (m) CB

    2,50 5,85 0,618 2,55 5,80 0,624 2,60 5,75 0,629

    0,635 2,65 5,70 2,70 5,65 0,640 2,75 5,60 0,646 2,80 5,55 0,652 2,85 5,50 0,658 2,90 5,45 0,664

    Se decide optar por un valor del calado de 5,70m, al que corresponde un coeficiente de bloque de 0,635. Los valores respectivos del buque base son 5,70m y 0,629.

    12.2. Coeficiente de la flotacin

    Se obtiene a partir de la siguiente expresin:

    = + 0,1C

    donde:

    2

    12 CM C T

    Ello exige calcular previamente CM:

    =2 2 BC B

    = CM KM KC

    Con = +KM KG GM

    KG se determin en el apartado 11, y GM lo imponemos sabiendo que para este tipo de buques se encuentra entre 0,09 B y 0,102 B:

    = =0,1005GM B 2,492m

    Por otro lado: = KC C T 1

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    Israel Martnez Barrios 30/32

    esworth: donde C1 se determina mediante la expresin de Riddl

    =+ 1,33 0,5431 3

    B

    B

    CC

    = 1 0,8333C

    Por tanto, se tiene:

    C2 0,764 C1 0,543

    KG (m) 11,423 GM (m) 2,480 KM (m) 13.916 KC (m) 3,093 CM (m) 10,822

    0,864

    12.3. Coefic de la maestra y coef te prismtico

    Se obtienen a do las siguientes frmulas:

    iente icien

    plican

    = =B

    PC = = 0,9780.7921 0.062 Fn C

    donde Fn = N roude = 0,274

    Por consejo del tutor, se decide aumentar el valor del coeficiente de la maestra hasta 0,985.

    0,649

    de F

    0,985 PC 0,649

    12.4. Posicin longitudinal del centro de carena

    Se estima a partir de la expresin de L. Troost:

    ( )= 17,5 12,5 100x C Lpp CC BXcc (%) -1,42

    Xcc (m) (respecto maestra) -1,73

    Tabla 35

    La diferencia entre el valor obtenido y el de la posicin longitudinal del desplazamiento es 0,17m, por lo que el trimado es aproximadamente 0,085m y no hace necesaria una correccin de Xcc.

    X =2

    cc XGTrimado 0,09m

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    13. RESULTADOS

    LPP (m) 121,52 B (m) 24,80 T (m) 5,70 Hp (m) 8,35 Hs (m) 13,70 LWT 7776 DWT 3400 Desplazamiento (t) 11176 Cb 0,635 Cp 0,644 0,864 0,985 Xcc (%) -1,42 Xcc (m) -1,73

    A continuacin pueden observarse varias vistas del buque proyecto obtenidas en el Cuaderno 3.

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  • Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Navales Proyecto Fin de Carrera n 1736

    ROPAX 3400 DWT 1300 ml

    CUADERNO 2 FORMAS

    Tutor: Carlos Arias Rodrigo

    Alumno: Israel Martnez Barrios

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    Cuaderno 2 Formas

    Israel Martnez Barrios 2/14

    NDICE 1. INTRODUCCIN ......................................................................................................................... 3 2. OBTENCIN DE LAS FORMAS DEL BUQUE .............................................................................. 4 3. CARACTERSTICAS DE LAS FORMAS OBTENIDAS ................................................................... 6

    3.1. Resultados............................................................................................................................ 6 3.2. Formas de proa................................................................................................................... 6

    3.2.1. Perfil .............................................................................................................................. 6 3.2.2. Forma de las secciones............................................................................................. 7 3.2.3. Semingulo de entrada de la flotacin................................................................. 7

    3.3. Formas de popa ................................................................................................................. 8 3.3.1. Perfil .............................................................................................................................. 8 3.3.2. Forma de las secciones............................................................................................. 8

    4. CURVA DE REAS SECCIONALES............................................................................................. 9 5. COMPROBACIN DEL CUMPLIMIENTO DE REQUISITOS ..................................................... 11

    5.1. Capacidad de carga...................................................................................................... 11 5.2. Posicin de la hlice ........................................................................................................ 12 5.3. Espacio para el servomotor ............................................................................................ 12 5.4. Espacio para la cmara de mquinas......................................................................... 12

    6. IMGENES DEL CASCO OBTENIDO ....................................................................................... 13 ANEXO 1. PLANO DE FORMAS ................................................................................................... 14

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    Cuaderno 2 Formas

    Israel Martnez Barrios 3/14

    1. INTRODUCCIN

    En este cuaderno se van a determinar las formas del buque proyecto intentando aproximarse lo mximo posible a los valores obtenidos en el cuaderno 1.

    Las formas del buque deben ser tales que cumplan dos condiciones bsicas y aparentemente opuestas: por un lado, disponer del suficiente espacio en las cubiertas de carga para garantizar la capacidades de carga requeridas. Por otro lado, minimizar la resistencia al avance del buque de modo que pueda alcanzar la velocidad de servicio con la menor potencia posible.

    Para el modelado y el estudio de las formas se ha utilizado el siguiente software: Rhinoceros, RhinoMarine, Excel, AutoCad y Maxsurf.

    El plano de formas resultante se adjunta en el Anexo 1.

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    Israel Martnez Barrios 4/14

    2. OBTENCIN DE LAS FORMAS DEL BUQUE

    El procedimiento ha consistido en los siguientes pasos:

    1. Debido a que no se dispona de las formas del buque base se ha partido de las formas de un proyecto, el 412 BIS, de Carlos Arias Crespo, que dentro de los proyectos disponibles era el ms similar a nuestro proyecto considerando capacidad de carga y velocidad. Estas formas se han modelado y reproducido haciendo uso del mtodo Rapid Hull Modelling1, un sistema que permite obtener de forma relativamente sencilla cascos con bulbo de proa apoyndose en un nmero de lneas que llamaremos lneas base.

    2. El casco obtenido se ha sometido a una transformacin afn con el objeto de adecuarlo a las dimensiones principales de nuestro buque proyecto:

    ( ) bb

    Lppx xLpp= ( ) bbBy yB= ( ) bbTz zT= 3. Se dispona de la curva de reas seccionales del buque referencia para secciones

    comprendidas entre el fondo y la cubierta principal. Ello ha exigido aproximar, para el casco obtenido en el apartado anterior, la curva de reas seccionales hasta la cubierta principal a la curva de reas de nuestro buque base, lo que ha supuesto modificar la situacin y la forma de las lneas base que definen el casco. Como resultado se ha obtenido un resultado bastante aproximado de la curva de reas seccionales entre el fondo y la flotacin del buque base.

    4. El siguiente paso ha consistido en modificar la posicin del centro de carena y el valor del coeficiente de bloque del casco obtenido en el apartado anterior. Para ello se ha procedido a actuar sobre la curva de reas seccionales, siguiendo los mtodos recomendados en Proyecto del buque mercante.

    Para variar la posicin del centro de carena se ha modificado la abscisa de los puntos de la curva segn la siguiente expresin:

    x ( )xA seno =

    donde:

    ( )ccC

    xarctg = y , siendo ccx la variacin deseada de la posicin longitudinal del centro de carena e Cy la altura del centroide de la curva de reas.

    xA es el valor del rea de la seccin para el punto de abscisa x.

    A continuacin se ha modificado el valor del coeficiente de bloque ajustndolo al deseado mediante las siguientes expresiones:

    ( )( )b bCm Cb

    Cb para 2x x Cm= 0 /x Lpp<

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    donde bx representa la abscisa original del punto a trasladar.

    Una vez obtenida la curva de reas deseada se ha modificado la situacin y forma de las lneas base con el objeto de que nuestro buque proyecto alcance esa curva de reas.

    5. Finalmente ha sido necesaria una ligera modificacin de la forma de las lneas base para obtener el tipo de cuadernas y lneas de agua deseadas as como para ajustar los coeficientes de forma y el desplazamiento.

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    3. CARACTERSTICAS DE LAS FORMAS OBTENIDAS

    3.1. Resultados

    La siguiente tabla permite comparar los valores hallados en el primer cuaderno y los obtenidos tras determinar las formas.

    Dimensionamiento Resultado Desviacin (%) Desplazamiento

    (tons) 11175,96 11194,00 +0,161 Cb 0,635 0,636 +0,161 alfa 0,864 0,867 +0,307 Cp 0,643 0,645 +0,161 Cm 0,985 0,988 +0,352

    Xcc 59,030 m, -1,42% respecto cuaderna maestra 59.028 m, -1,43% respecto

    cuaderna maestra -0.003 KMt 13,916 13,932 +0,118

    El resultado final considera un espesor de la chapa del casco de 10mm dirigido hacia el exterior.

    Las dimensiones principales del buque se han mantenido invariables:

    LPP 121,52 m B 24,80 m T 5,70 m

    Hp 8,35 m Hs 13,70 m

    3.2. Formas de proa

    3.2.1. Perfil

    El buque posee proa lanzada, siendo el ngulo de lanzamiento de 46, valor del orden del utilizado por el buque de referencia. Una proa lanzada presenta las siguientes ventajas frente a una que no lo es:

    Efecto de desvo del agua (water-deflecting effect).

    Incrementa la reserva de empuje.

    Mayor proteccin frente a colisiones.

    Nuestro buque adems cuenta con bulbo de proa. El bulbo permite la reduccin de la resistencia por formacin de olas, de la resistencia por formacin de olas rompientes y de la resistencia residual de carcter viscoso. La determinacin de la forma ptima del bulbo requiere la realizacin de ensayos hidrodinmicos, por lo que en nuestro proyecto se decide optar por tomar la forma del bulbo del buque base, el cual tiene forma de peonza. Este tipo de bulbos se suele utilizar en buques con dos condiciones de carga muy diferenciadas, plena carga y lastre, y presentan buen comportamiento en mala mar, soportando mejor el slamming.

    Las caractersticas principales del bulbo se han definido apoyndose en las propias del buque referencia. Los resultados son los siguientes:

    Altura del punto de mxima protuberancia: 4.91m, lo que supone un valor adimensionalizado (Hx/T) de 0.861.

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    Israel Martnez Barrios 7/14

    Abscisa del punto de protuberancia mxima: 5,35m, correspondiente a un cociente Xx/Lpp = 0,043, valor que comparte con el buque base.

    rea del bulbo en la perpendicular de proa. El resultado ha sido 14,09 m2, lo que supone un 10% del rea sumergida de la cuaderna maestra. El mtodo descrito en Proyecto del buque mercante proporciona un valor parecido.

    3.2.2. Forma de las secciones

    Conforme nos alejamos de la cuaderna maestra las cuadernas pasan de tener forma de U con fondo plano y horizontal a tener forma de V. Utilizar este tipo de cuadernas a proa presenta las siguientes ventajas:

    Facilita el alisamiento de la superficie del casco en la zona del bulbo (recordemos que nuestro bulbo tiene forma de peonza).

    Menor superficie mojada frente a las cuadernas con forma de U, suponiendo menor resistencia viscosa y menor peso de acero.

    Mayor manga en la flotacin, lo que implica un mayor momento de inercia de la flotacin y elevar el centro de carena y, como consecuencia, un mayor KM.

    Mejora el comportamiento en el mar, minimizando el efecto de slamming e incrementando la reseva de empuje.

    Para buques que cumplan [1,8;2,5]Fn y B/T > 3,5 , como es nuestro caso, reduce la resistencia por formacin de olas.

    Permite disponer de mayor superficie en las cubiertas de carga.

    3.2.3. Semingulo de entrada de la flotacin

    El semingulo en la flotacin es de 18.9, alto segn el criterio de Pophanken, que recomienda valores en torno a los 10 para coeficientes prismticos del orden del que hemos obtenido, pero

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 2 Formas

    Israel Martnez Barrios 8/14

    justificable por la baja relacin L/B de nuestro buque (4.9) as como por la necesidad que surgi durante la generacin de las formas de trasladar a proa el centro de carena.

    3.3. Formas de popa

    3.3.1. Perfil

    Un adecuado proyecto de las formas de popa debe:

    Proporcionar baja resistencia al avance, minimizando la separacin del flujo.

    Permitir un alto rendimiento propulsivo.

    Evitar vibraciones.

    Proporcionar adecuadas claras a la hlice.

    Minimizar el efecto de succin del propulsor.

    El buque va a disponer a popa de una rampa de acceso a la cubierta principal, por lo que la manga del buque es mxima en esta zona, resultando una popa de espejo. Debido a la existencia de dos lneas de ejes, dispone de un quillote para evitar interferencias entre los dos flujos. A esta separacin de los flujos tambin contribuye el espejo, que est ligeramente sumergido cerca de cruja.

    3.3.2. Forma de las secciones

    Las cuadernas tienen forma de U con cierta inclinacin cerca de cruja, permitiendo una adecuada distribucin de la estela sin elevar en exceso la resistencia viscosa.

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    4. CURVA DE REAS SECCIONALES

    La curva de reas seccionales representa la distribucin longitudinal de las reas seccionales bajo la flotacin. Las principales cualidades que debe poseer la curva son las siguientes:

    Los hombros de proa y popa deben tener un trazado suave y alisado. Como referencia suele tomarse un radio de curvatura de al menos el 30% el rea mxima sumergida de las cuadernas.

    Desde el hombro de popa hasta las cercanas de la hlice el trazado debe ser recto o con muy poca curvatura, con el objeto de reducir la resistencia al avance.

    Desde el hombro de proa hasta el bulbo la curva debe ser prcticamente recta y tomar una ligera concavidad para la unin con el bulbo.

    En nuestro caso el cuerpo cilndrico es bastante corto, existiendo nicamente entre las secciones 8 y 9.

  • Israel Martnez Barrios 10/14

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  • Cuaderno 2 Formas ROPAX 3400 DWT

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    5. COMPROBACIN DEL CUMPLIMIENTO DE REQUISITOS

    5.1. Capacidad de carga

    Por especificaciones, nuestro proyecto debe ser capaz de albergar 1300ml de trailers. Las formas obtenidas nos permiten superar esta cifra y alcanzar 1380ml. Esto nos permite reducir la eslora del car-deck y nos da cierta libertad para su situacin.

    Cubierta principal:

    n lneas Longitud lnea L (ml)

    2 109,30 218,6 2 100,32 200,64 2 91,58 183,16 2 48,56 48,56

    Capacidad cubierta principal (ml) 650,96

    Cubierta superior:

    n lneas Longitud lnea L (ml)

    2 109,30 239,7 2 100,32 229,48 2 91,58 211,72 2 48,56 48,56

    Capacidad cubierta principal (ml) 729,46

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    5.2. Posicin de la hlice

    La siguente figura muestra la zona de la hlice. Suponiendo una hlice de dimetro igual a 0,72 T = 4.10m puede observarse que se dispone de claras suficientes.

    5.3. Espacio para el servomotor

    Se ha comprobado que se dispone de suficiente espacio entre la bovedilla y la cubierta principal para alojar los servomotores.

    5.4. Espacio para la cmara de mquinas

    Teniendo en cuenta que nuestro buque no va a contar con bodega baja, las formas obtenidas permiten garantizar espacio suficiente para la cmara de mquinas, los locales de mquinas auxiliares y el local de separadoras.

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    6. IMGENES DEL CASCO OBTENIDO

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 2 Formas

    Israel Martnez Barrios 14/14

    ANEXO 1. PLANO DE FORMAS

  • Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Navales Proyecto Fin de Carrera n 1736

    ROPAX 3400 DWT 1300 ml

    CUADERNO 3 DISPOSICIN GENERAL

    Tutor: Carlos Arias Rodrigo

    Alumno: Israel Martnez Barrios

  • ROPAX 3400 DWT

    Cuaderno 3 Disposicin general

    Israel Martnez Barrios 2

    NDICE 1. INTRODUCCIN ......................................................................................................................... 3 2. ESTRUCTURA DEL CASCO ......................................................................................................... 4

    2.1. Claras entre cuadernas, bulrcamas y puntales.......................................................... 4 2.2. Doble fondo ........................................................................................................................ 4 2.3. Compartimentado ............................................................................................................. 4

    2.3.1. Mamparos transversales estancos .......................................................................... 4 2.3.2. Cubierta de compartimentado............................................................................... 6

    3. TANQUES ..................................................................................................................................... 7 3.1. Tanques de lastre................................................................................................................ 7 3.2. Tanques antiescora ............................................................................................................ 7 3.3. Tanques de combustible................................................................................................... 7

    3.3.1. Tanques de HFO ......................................................................................................... 7 3.3.2. Tanques de MDF......................................................................................................... 8 3.3.3. Tanques de reboses de combustible...................................................................... 8

    3.4. Tanques de aceite ............................................................................................................. 8 3.5. Tanques de agua dulce.................................................................................................... 8 3.6. Otros tanques...................................................................................................................... 8 3.7. Desglose de tanques y capacidades............................................................................. 9

    4. CUBIERTAS DE CARGA ............................................................................................................ 10 4.1. Disposicin de las cubiertas de carga.......................................................................... 10

    4.1.1. Cubierta principal. ................................................................................................... 10 4.1.2. Cubierta superior ...................................................................................................... 11

    4.2. Acceso a las cubiertas de carga y comunicacin entre ellas................................. 11 4.2.1. Acceso a las cubiertas de carga desde el exterior ........................................... 11 4.2.2. Rampas de comunicacin entre cubiertas........................