Quiz avançado – PNA resistência

[wtlcampo]

Questão: A condição inicial de trim dos navios afeta diversos aspectos da resistência. Comparando navios mercantes comuns e idênticos, em condições de carregamento diferentes, analise as sentenças abaixo, de acordo com o PNA assinale a alternativa abaixo.

I – O aumento do trim pela proa torna o arrasto de forma maior em velocidade de cruzeiro;
II – O aumento do trim pela popa torna a resistência total por unidade de deslocamento maior nos navios em lastro;
III – A resistência residual é maior nos navios mercantes em lastro do que se estivessem carregados, quando em águas parelhas;
IV – A resistência friccional por unidade de deslocamento é maior nos navios mercantes em lastro do que se estivessem totalmente carregados.

Gabarito: Apenas II e IV estão corretas.

Comentário:
1) Entendo que a alternativa II esteja incorreta. De acordo com as páginas 41 e 42 do PNA, o aumento do trim pela popa, tanto no navio carregado quanto no navio sem lastro, aumenta a resistência em baixas velocidades (makes the stern fuller, with consequent increase in form and separation resistance) e diminui em altas velocidades (reduction in wave-making due to finer entrance mais que compensa o aumento de resistência de forma e separação). A alternativa II não faz qualquer referência à velocidade, portanto, não se pode afirmar que esteja sempre correta. É verdadeira para baixas velocidades mas falsa para altas velocidades.

Dessa forma, parece-me que somente a alternativa IV esteja correta. Favor comentarem.

2) Aproveito a oportunidade para discutir a alternativa I
O PNA não faz qualquer referência direta ao que aconteceria com a resistência em situação de trim pela proa. Logo, marquei F para esta alternativa.
Porém, refletindo um pouco, imaginei o seguinte. Trim pela proa torna a proa mais rombuda (fuller), aumentando a resistência de forma e de separação. Por outro lado, trim pela proa não deve reduzir o arrasto de onda em altas velocidades, pois não fará com que se tenha uma “finer entrance”, como ocorria com trim pela popa. Logo, parece-me que com trim pela proa a resistência de forma e também a total seriam maiores tanto em baixa quanto em alta velocidades, o que tornaria a alternativa I correta.
Ou seja, pensando de maneira direta, restringindo-me ao que está literalmente escrito no PNA, consideraria a alternativa como falsa; porém, desenvolvendo raciocínio a partir de informação fornecida para o caso de trim pela popa, concluiria que a alternativa está correta.
O que acham?

[fabio]

Segue o feedback da questao, podemos continuar o topico discutindo em cima deste texto. Para mim ele esclarece o item II que vc esta em dúvida, observe que merchant ships são low speed ships para o PNA, sempre.

I – In the average merchant-ship form, additional trim by the stern in the at-rest condition usually results in an increase in resistance at low speeds and a decrease at high speeds. At low speeds the increased draft aft makes the stern virtually fuller, with a consequent increase in form and separation resistance, whereas at high speeds this is more than offset by the reduction in wave-making due to the finer entrance in the trimmed condition. pg 41

II – In general, except in high-speed ships, the total resistance per unit of displacement will be greater … In ballast condition it is usually necessary to carry considerable trim by the stern in order to ensure adequate immersion of the propeller, and this will have similar effects to those stated in the foregoing—higher resistance at low speeds, less at high speeds. pg 42

III – In ballast condition, at level trim, the wetted surface per unit of displacement is much increased, so that the frictional resistance is increased also, but because of the finer form at the reduced draft, the residuary resistance is decreased. pg 42

IV – In ballast condition, at level trim, the wetted surface per unit of displacement is much increased, so that the frictional resistance is increased also, pg 42

• Esta resposta foi modificada 7 anos, 9 meses atrás por fabio.

[wtlcampo]

Obrigado pela resposta.

Não tinha me ocorrido que merchant ships são low speeds. Para tirar a dúvida, calculei o Fn para um navio com velocidade de cruzeiro de 20 knots e comprimento de 150 m (não tenho muita familiaridade com o tamanho de navios, mas me parece que este seria um navio razoavelmente pequeno) e obtive o valor Fn=0,27, portanto menor que o 0,3 que o PNA define como o valor em que o navio começa a trimar pela popa. Para navios maiores o Fn seria ainda menor, reforçando a afirmação que merchant ships são low speed.

Dessa forma, para um merchant ship, a alternativa II estaria correta. Valeu!

E quanto a alternativa I? Será que o trim pela proa não vai gerar mais resistência, já que, como escrevi, deixa a proa mais rombuda (fuller), o que deve aumentar o arrasto de fricção e de forma?

Abs,
William

[fabio]

William,

Sobre a I, isto é realmente curioso. O PNA afirma que diminui a resistência. De fato, a forma de “gota d’água” é a que oferece menor resistência friccional.

[wtlcampo]

Obrigado.

[Autor]

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