BR112015013813B1

BR112015013813B1 - Embarcação com sistema de quilha de proa hidrodinâmica para desvio de fluxo

Info

Publication number: BR112015013813B1
Application number: BR112015013813-6A
Authority: BR
Inventors: Emmanuel PETROMANOLAKIS E.; Kalomoira PETROMANOLAKIS E.; Evagelos PETROMANOLAKIS E.
Original assignee: Milan Shipping And Investment Limited
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2022-04-19
Also published as: US9540075B2; NO3036153T3; JP2015536872A; US20150344106A1; JP6541575B2; KR101835634B1; RU2637064C2; EP3036153B1; AU2013356970A8; CN105263795A; KR20150093804A; CN105263795B; HRP20180521T1; RU2015128140A; GR20120100643A; AU2013356970A1; DK3036153T3; WO2014091259A1; BR112015013813A8; EP3036153A1

Abstract

embarcação com sistema de quilha de proa hidrodinâmica para desvio de fluxo. uma embarcação com um duto hidrodinâmico para gestão do fluxo de água na respectiva proa, o referido duto compreendendo um par de paredes laterais (2, 3) com uma seção de aerofólio em ambos os lados da proa conectada com uma parte de parede horizontal orientada ou inclinada (1) com uma seção de aerofólio, o duto sendo disposto na direção vertical entre as posições (a) e (b) e contribuindo para a redução das resistências de atrito e formação das ondas por meio da modulação do fluxo interno a partir do fluxo externo do duto em cooperação com uma proa tendo paredes laterais convexas ou retilíneas que se estendem no sentido longitudinal (102, 103). as paredes laterais (2, 3) têm seu bordo de fuga a uma distância constante da parede lateral (102, 103) da proa, enquanto elas podem, por razões estéticas, incluir coberturas móveis da seção de aerofólio (2', 3') ou chapas internas (20', 30') que se projetam para fora durante a navegação da embarcação e se retraem para dentro quando o navio está atracado em um porto de destino.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se ao campo técnico da hidrodinâmica e, em particular, refere-se a uma embarcação dotada de um duto hidrodinâmico montado na respectiva proa para a gestão do fluxo de água durante a navegação, o duto compreendendo duas paredes laterais, uma de cada lado da proa da embarcação, as duas paredes laterais sendo ligadas a uma parte da parede de fundo que é orientada horizontalmente ou com certa inclinação em relação à horizontal, o referido duto definindo um espaço de fluxo de água na proa da embarcação, no interior do duto, com características diversificadas em relação ao fluxo no respectivo exterior, resultando, desse modo, em uma redução das resistências de atrito e das ondas que se formam e em uma consequente redução do consumo de combustível necessário para a propulsão da embarcação. Em particular, a invenção destina-se a propor soluções de design funcionais e interdependentes ao duto hidrodinâmico e à configuração e geometria da proa da embarcação para que seja possível obter, em cada caso particular de diferentes tipos de embarcações, um resultado ideal de diferenciação vantajosa do fluxo dentro do duto a partir do fluxo em seu exterior e, assim, obter uma resistência à propulsão reduzida de forma efetiva e uma consequente redução do consumo de combustível.

HISTÓRICO DA TÉCNICA

[002] No campo da construção naval, a redução do consumo de energia está se tornando cada vez mais significativa, tendo em conta a crise econômica mundial e a intensificação dos problemas ambientais.

[003] Um fator importante que determina os requisitos de combustível para a propulsão de uma embarcação são as ondas que se formam e as resistências de atrito que ela encontra. Desse modo, uma tentativa em curso surgiu para reduzir tais ondas que se formam e resistências ao atrito experimentadas pelas embarcações e proporcionar uma melhoria em sua propulsão por meio da massa sólida da água que tiverem que atravessar. A título de exemplo, uma configuração em bulbo ou esfera da seção de proa do casco foi amplamente utilizada no passado para reduzir a resistência das ondas que se formam e, especialmente, para reduzir a altura das ondas na proa.

[004] No entanto, a superfície frontal da embarcação, ou seja, a área de superfície da proa que entra em contato com a água durante a propulsão do navio, é uma área extensa e, tendo em conta que a resistência de propulsão é proporcional ao quadrado da velocidade da embarcação, tem-se, consequentemente, um aumento correspondente da potência que é necessária para superar essa resistência e fornecer a propulsão da embarcação à velocidade nominal para a qual foi concebido.

[005] O documento WO-92/22456 (Petromanolakis Em.) propôs um duto montado na proa de uma embarcação, estendendo-se a uma altura acima e abaixo da própria linha de flutuação, o referido duto atingindo uma redução da resistência causada pelas ondas que se formam durante a propulsão da embarcação, conforme a embarcação se choca contra a massa de água através do duto e não por toda a superfície frontal. Esse duto de redução da resistência às ondas formadas e de consumo de energia foi otimizado em pedidos de patente subsequentes, caracterizado por uma maior diferenciação do fluxo pelo duto, em relação ao fluxo fora dele, ter sido atingida.

[006] No entanto, foi observado que, uma vez que o design paramétrico de um duto, proposto neste documento, traz melhorias significativas, tais melhorias tendo sido confirmadas por meio de testes que foram realizados em modelos de diferentes tipos de embarcações (iates, cargueiros, graneleiros e fragatas) equipadas com o duto hidrodinâmico, a variação evidente nos resultados obtidos com os diferentes tipos de embarcações, referidas acima, sobressaltou a necessidade de trabalho adicional no design paramétrico do duto, caracterizado por tal processo de design ser necessário para levar em conta os diferentes parâmetros da configuração e da geometria de cada proa específica e, ainda, do carregamento variável da embarcação, na qual a proa deve ser projetada de forma a garantir o melhor desempenho da combinação proa-duto, otimizando-se, assim, o resultado final dos requisitos de potência reduzida para a propulsão da embarcação e do consumo de combustível reduzido em conformidade.

[007] A título de exemplo, ao mesmo tempo, verificou-se que o posicionamento do duto na proa da embarcação contribui necessariamente para a realização de uma jornada economicamente vantajosa, reduzindo também a aceleração no movimento vertical da proa e obtendo uma maior velocidade média de cruzeiro, e, dessa forma, considera-se que uma razão para a diferenciação dos resultados obtidos nos testes acima é a diversidade na cooperação do duto proposto com a embarcação, conforme o fluxo de saída do duto repercute nas laterais da proa e/ou do bulbo, o referido impacto criando perdas óbvias e contribuindo para a minimização do efeito benéfico do duto.

[008] Outra razão para a diferenciação na continuidade do desempenho do duto, nos diferentes testes que foram realizados, é a condição de carga variável da embarcação que diferencia a corrente de ar, ou seja, a profundidade de imersão da embarcação na água, alterando o intervalo ativo do duto, o referido problema sendo particularmente evidente em embarcações de contêineres, caracterizado pela corrente de ar variar significativamente nas condições extremas do navio sem carga e do navio em uma condição totalmente carregada.

[009] Também foi observado que, ao mesmo tempo em que o desempenho do bulbo em uma embarcação é satisfatório, enquanto a embarcação viaja à respectiva velocidade nominal e reduz para velocidades mais baixas devido à mudança simultânea de Fn, a disposição do duto da invenção garante um desempenho satisfatório também a velocidades inferiores do que à velocidade nominal projetada (velocidade econômica), assim como em qualquer outro valor de Fn.

[010] É, portanto, um principal objeto da presente invenção superar, de forma eficiente, as desvantagens acima mencionadas e as deficiências da técnica prévia, além de propor parâmetros para um design estrutural do duto hidrodinâmico que permitirá a otimização do desempenho respectivo em conjunto com os parâmetros funcionais e interdependentes de configuração e geometria da proa da embarcação, bem como com as diferentes condições de carregamento respectivas.

[011] É, portanto, um objeto da invenção, fornecer um design funcional da proa da embarcação que seja compatível com a instalação do duto hidrodinâmico para gestão do fluxo de água, montado na proa, com a linha da água ficando retilínea ou convexa, ao invés de côncava, sempre em um determinado ângulo em relação à linha central da embarcação, a fim de evitar que o fluxo de água impacte a curvatura côncava das laterais curvas e ocas da proa e seja capturado nela, uma vez que tal impacto e captura do fluxo contribuiria de forma indesejável para desacelerar a embarcação. Um fluxo suave na saída do duto é, portanto, obtido com uma configuração retilínea ou convexa, em vez de côncava, das laterais da proa e as perdas associadas com o impacto desse fluxo nas paredes da proa e/ou no bulbo são minimizadas.

[012] Especialmente em navios equipados com um bulbo, propõe-se, neste documento, um projeto que assegure a coordenação dos resultados benéficos do bulbo com os resultados benéficos do duto, a fim de maximizar o desempenho de cruzeiro e minimizar o consumo de combustível. Em particular, é um objeto da invenção, com aplicação específica nas embarcações equipadas com um bulbo, posicionar o bulbo de uma forma tal que a parte superior dele não fique abaixo, mas perto da linha de carga, de forma que o ponto de estagnação do bulbo fique localizado dentro do fluxo que passa pelo duto da invenção, caracterizado pelo desenho proposto contribuir para o fluxo de passagem pelo duto para influenciar todos os vetores das ondas que passam direcionadas de forma ascendente e alguns dos vetores das ondas que passam direcionadas de forma descendente, melhorando o fluxo das laterais da embarcação.

[013] Outro objeto da invenção é propor que o duto hidrodinâmico para gestão do fluxo de água na proa de uma embarcação tenha capacidade de movimento vertical, a fim de otimizar a influência benéfica do duto sob condições variáveis de correntes de ar da embarcação, as quais dependem do respectivo carregamento e do consumo de materiais de consumo.

[014] Outro objeto da invenção é propor que o duto hidrodinâmico para gestão do fluxo de água, disposto de forma vertical na proa de uma embarcação, conforme citado acima, seja disposto preferencialmente com meios que garantam o limite de impermeabilidade das paredes laterais da proa da embarcação, mantendo inalteradas as características do fluxo dentro do duto. Em particular, é um objeto da invenção propor uma aplicação com o duto montado em uma placa cobrindo a proa do navio, a referida placa estendendo-se no sentido longitudinal da embarcação e cobrindo parte ou todo o comprimento da parte de parede horizontal do duto, movendo-se juntamente com as paredes horizontais e as paredes laterais do duto, assegurando as propriedades de impermeabilidade dentro do duto.

[015] Outro objeto da invenção, no caso das referidas placas cobrindo as paredes laterais da proa não estarem dispostas, é propor uma aplicação alternativa segundo a qual o limite de impermeabilidade da parte de parede vertical, disposta horizontalmente ao duto nas paredes laterais da proa, deve ser cumprido utilizando mecanismos de vedação adequados, como, por exemplo, as câmaras serem preenchidas com ar ou outros meios fluídos ou instalações sólidas, feitos de borracha ou outro material; tais câmaras ou instalações sólidas, ou outros tipos de limite de impermeabilidade, sendo empurrados na direção das paredes laterais da proa, os quais são instalados tanto nas extremidades da parte de parede horizontal do duto quanto na posição apropriada pré-determinada das paredes laterais da proa, e sendo acionados por mecanismos hidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou eléctricos, sendo apresentados em uma condição de limite de impermeabilidade da parte de parede horizontal, disposta de forma vertical, do duto, nas laterais da proa da embarcação. Mecanismos de vedação semelhantes para um limite de impermeabilidade podem ser usados em casos em que as placas são empregadas para cobrir parte do comprimento nas extremidades da parte de parede horizontal do duto, por meio da qual tais mecanismos de vedação são instalados dentro da parte de parede horizontal e são usados para fornecer uma vedação a prova d'água para as paredes laterais da proa para a parte restante do comprimento da parte de parede horizontal estendendo-se além do comprimento que é coberto pelas placas.

[016] Outro objeto da invenção é propor que a parte de parede horizontal do referido duto para gestão de fluxo na proa de um navio seja disposta com chapas de metal ou lâminas em ambos os lados, com essas chapas de metal ou lâminas estendendo-se por baixo do duto e convergindo com a proa do navio, caracterizado por essas chapas de metal ou lâminas, em cada lado da parte de parede horizontal, contribuírem para a redução das tensões sendo exercidas sobre si durante os movimentos verticais da proa, devido às ondas do mar.

[017] É outro objeto da invenção propor mecanismos alternativos para a parte de parede horizontal do duto hidrodinâmico em relação à proa da embarcação, a fim de otimizar seu desempenho.

[018] Em particular, um objeto da invenção é propor que o duto hidrodinâmico tenha uma linha imaginária que passa pela vanguarda da respectiva parte de parede horizontal, formando um ângulo (a) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação e uma linha imaginária que passa pelo bordo de fuga da parte de parede horizontal, formando um ângulo (b) em ambos os lados do eixo de simetria, ou seja, a linha central da embarcação.

[019] Outro objeto da invenção é propor uma aplicação caracterizada pela parte de parede horizontal do duto hidrodinâmico estender-se em uma direção de forma paralela ou com certa inclinação, ascendente ou descendente, relativamente no nível horizontal da linha de flutuação em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação.

[020] Outro objeto da invenção é propor uma geometria adequada das paredes laterais do duto hidrodinâmico, tanto em relação à proa do navio quanto em conjunto com as posições supracitadas da parte de parede horizontal, tendo um escopo de otimizar o desempenho do duto e, em especial, propor que o duto hidrodinâmico com paredes laterais seja formado de forma que a respectiva seção horizontal siga a geometria e, em especial, que o alargamento da proa com o bordo de fuga de cada seção horizontal das paredes laterais seja mantido a uma distância constante e igual da parede lateral da proa, o referido distância sendo definida pela linha perpendicular tomada do bordo de fuga das paredes laterais que correspondem a cada linha de flutuação em particular.

[021] Outro objeto da invenção, principalmente por razões estéticas, as quais são parâmetros de design particularmente importante para as embarcações de recreação (iates, etc.), mas também em outros tipos de embarcações, é garantir condições em que, a fim de não afetar negativamente a estética do navio, as paredes laterais do duto da invenção estejam localizadas aproximadamente na altura da linha de flutuação da embarcação, quando ele estiver estacionado no porto e, para alcançar esse resultado, sugere-se que uma parte dessas paredes laterais seja revestida com uma seção de aerofólio com uma configuração semelhante, ou que essas paredes laterais sejam fornecidas com extensões de placa em formato apropriado, segundo o qual as seções de aerofólio referidas acima, ou extensões de placa, podem se mover quando a embarcação sai do porto e entra em cruzeiro, deslizando ao longo da direção vertical, de forma que as paredes laterais não fiquem, em circunstância alguma, localizadas suficientemente acima do nível da linha d'água, garantindo as desejadas condições de fluxo diferenciadas dentro do duto.

[022] Outro objeto da invenção, seguindo o mesmo objetivo estético acima mencionado, é propor que o duto da invenção compreenda partes das paredes, ou as paredes laterais completas e/ou parte da parede horizontal, fazendo com que elas fiquem, seletivamente, invisíveis, de forma que a parte escondida das paredes laterais e/ou parte da parede horizontal se retraia dentro da embarcação e se projete para fora dela por meio de mecanismos adequados de condução. Em particular, é um objeto da invenção um design de duto hidrodinâmico com parte das paredes ou com as paredes laterais inteiras envolvidas com a embarcação ao longo das paredes laterais da proa e sendo adaptado para se mover de forma descendente, quando precisar ser trazido para a condição de operação, na qual eles se “encaixam” nas reentrâncias ou saliências, tanto das partes retráteis que se estendem horizontalmente, a partir das partes de parede horizontal, quanto diretamente nas reentrâncias ou saliências da parte de parede horizontal.

[023] Outro objeto da invenção é fornecer uma ou mais lâmina(s) adicional(is) estendendo-se paralelamente e de maneira subjacente à parte de parede horizontalmente orientada ou inclinadas do duto da invenção, tais lâminas tendo a seção de aerofólio igual ou diferente da parte de parede horizontalmente orientada ou inclinada do duto, caracterizado pelo espaço entre a parte de parede horizontalmente orientada ou inclinada e a lâmina adicional subjacente também serem cobertas ou não cobertas pelas lâminas laterais, em que o objetivo da(s) lâmina(s) adicional(is) proposto é o aumento da velocidade do fluxo de entrada para o duto da invenção e, portanto, a diversificação reforçada das características de fluxo dentro do duto a partir do fluxo fora dele.

[024] Um objeto adicional da invenção é fornecer uma configuração da parte de parede horizontal do duto com um sistema de projeções, as quais reforçam o perfil da parte de parede horizontal, além de atuarem como guias para a projeção das chapas laminadas apropriadas por meio das ranhuras da lâmina horizontal, com tais chapas estendendo-se para frente, na direção da vanguarda e/ou para trás do bordo de fuga dela, quando um controle adicional dos vetores de aceleração vertical do fluxo for necessário e, quando o coeficiente de elevação CL for solicitado a ser devidamente posicionado na nova geometria, resultante da parte de parede horizontal do duto, a fim de otimizar as características de fluxo dentro do duto.

[025] Com os parâmetros de design e com as respectivas combinações propostos na presente invenção, são fornecidas soluções para o design do duto hidrodinâmico funcional e interdependente com o design da proa da embarcação na qual está sendo montado, alcançando, dessa forma, uma diferenciação vantajosa ideal das características de fluxo dentro do duto a partir do fluxo de fora do mesmo e, consequentemente, obter resistência ao atrito e às ondas que se formam durante a propulsão e, por consequência, reduzir os requisitos de potência e consumo de combustível.

[026] Esses e outros objetos, características e vantagens da presente invenção se tornarão aparentes na descrição detalhada das aplicações preferenciais.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[027] A invenção será totalmente divulgada àqueles especialistas na técnica por referência aos desenhos anexos, os quais são apresentados de forma ilustrativa e não restritiva: A Figura 1a mostra uma visualização ilustrativa do fluxo de água na saída do duto da invenção, o referido fluxo sofrendo perdas devido ao impacto respectivo nas laterais côncavas da proa e as Figuras 1b e 1c mostram uma visualização ilustrativa do fluxo de água na saída do duto da invenção, o referido fluxo fluindo posteriormente pelas duas laterais da proa, tendo uma configuração curva convexa e retilínea e, respectivamente, em conformidade com as aplicações preferenciais da invenção, com o fluxo na saída do duto sendo, desse modo, normalizado e suave e, a perda de fluxo sendo eliminada. A Figura 2a mostra uma visualização lateral ilustrativa da proa de uma embarcação dotada de um bulbo de proa e a Fig. 2b mostra uma visualização lateral ilustrativa da proa de uma embarcação equipada com um bulbo e com o duto hidrodinâmico da invenção. A Figura 3a mostra uma visualização lateral e a Fig. 3b uma visualização frontal de uma metade da superfície da proa de uma embarcação, e a Fig. 3c mostra uma visualização lateral de uma embarcação equipada com um bulbo, no qual é anexado o duto hidrodinâmico para a gestão do fluxo que é retratado em uma visualização em perspectiva ilustrativa, com tais dutos sendo dispostos a fim de serem livres para se moverem verticalmente com um escopo de otimizar o trabalho benéfico do mesmo sob diferentes correntes de ar (imersão da embarcação na água). A Figura 3d mostra o duto hidrodinâmico para a gestão do fluxo na proa de uma embarcação, o duto sendo fornecido com uma capacidade de deslocamento vertical com a parede orientada horizontalmente em si, sendo fornecido com câmaras sendo preenchidas com um meio fluído ou com elementos elásticos sólidos, por meio dos quais é efetuada uma montagem de impermeabilidade do duto nas laterais da proa da embarcação. As Figuras 4a e 4b mostram uma embarcação fornecida com um bulbo e uma embarcação com uma proa convencional, respectivamente com o duto hidrodinâmico para gestão do fluxo montado, no qual o duto é fornecido com placas ou lâminas de chapa metálica em sua lateral, com tais placas ou lâminas de chapas metálicas estendendo-se por baixo do duto e convergindo com a proa da embarcação. A Figura 5 mostra outra aplicação da invenção em que a parte de parede horizontal do duto estende-se perpendicularmente ao eixo de simetria da embarcação e, alternativamente, estende-se por uma linha imaginária que passa pela vanguarda das partes de paredes horizontais, formando um ângulo (a) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação, e por uma linha imaginária que passa pelo bordo de fuga da parte de parede horizontal, formando um ângulo (b) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação. A Figura 6a mostra uma aplicação da invenção da parte de parede horizontal do duto hidrodinâmico, estendendo-se a certa inclinação ascendente em relação ao nível horizontal da linha de flutuação, em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação, e a Fig. 6b mostra outra aplicação da invenção com a parte de parede horizontal do duto hidrodinâmico, estendendo-se a certa inclinação descendente em relação ao nível horizontal da linha de flutuação em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação. A Figura 7 mostra o sistema de duto hidrodinâmico em conformidade com uma aplicação preferencial da invenção, caracterizado pelas paredes laterais do duto serem fornecidas, apropriadamente, em uma posição que, em relação a qualquer linha de flutuação, o bordo de fuga dessas paredes laterais seja mantido a uma distância constante igual, conforme medido ao longo do perpendicular tomado do bordo de fuga com a embarcação, o que corresponde à linha de flutuação aplicável. A Figura 8a mostra uma visualização lateral de uma embarcação, fornecida com o duto da invenção, caracterizado pelas paredes laterais poderem deslizar verticalmente de forma a repousar perto, acima ou abaixo da linha de flutuação, enquanto a embarcação estiver estacionada em um porto, e a Fig. 8b é uma visualização transversal da parede lateral fornecida com uma seção de cobertura de aerofólio. A Figura 8c mostra uma aplicação da invenção em que as paredes laterais são fornecidas com chapas laminadas internas, lineares ou curvas, que se projetam exteriormente durante a navegação da embarcação e estendem-se verticalmente acima das paredes laterais para garantir a diferenciação do fluxo dentro do duto. As Figuras 9a e 9b mostram uma visualização frontal da proa no caso de uma proa convencional e de uma proa equipada com um bulbo, respectivamente, em que parte ou todo o comprimento das paredes laterais e/ou da parede horizontal do duto da invenção é móvel e retrátil dentro das aberturas apropriadas na embarcação. A Figura 10a mostra uma visualização frontal do duto da invenção com uma lâmina adicional subjacente, paralela à parte de parede horizontal, e a Fig. 10b mostra o mesmo sistema com o vão entre a parte de parede horizontal e a lâmina adicional sendo cobertos com as lâminas laterais. A Figura 11 ilustra uma aplicação do duto da invenção com a parte de parede horizontal, sendo fornecida com reforços salientes compreendendo espaços por meio dos quais as chapas laminadas podem se sobressair exteriormente, contribuindo para o controle do deslocamento da embarcação na direção vertical.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO

[028] As aplicações preferenciais ilustrativas da invenção serão apresentadas a seguir, tendo como referência os desenhos anexos.

[029] A Fig. 1a mostra um exemplo ilustrativo da aplicação do duto da invenção em uma embarcação cuja proa é formada com paredes laterais 101 estendendo-se em ambos os lados do eixo de simetria 100, caracterizado, devido à configuração côncava dessas paredes laterais 101, pelas perdas serem criadas e o efeito benéfico do duto ser rebaixado, como o fluxo que sai pelo duto, retratado por vetores (f) que colidem com as paredes laterais ocas acima mencionadas 101 da proa. Um resultado semelhante ocorre quando o fluxo de saída do duto colide com as paredes laterais curvadas interiormente de um bulbo. A solução para esse problema é apresentada nas Figs. 1b e 1c, caracterizado pela proa ser disposta com paredes retilíneas 102 ou paredes convexas 103, respectivamente, e o fluxo de água indicado por vetores (f), na saída de uma parede lateral 2 do duto da invenção, ser mostrado saindo de forma paralela à parede lateral retilínea 102 (Fig. 1b) ou às paredes laterais convexas 103 (Fig. 1c) da proa sem colidir com elas. Por conseguinte, é óbvio que uma cooperação vantajosa do duto da invenção é assegurada com uma embarcação tendo um arco configurado com as paredes laterais retilíneas 102 ou com as paredes laterais curvadas 103, mas não com as paredes laterais côncavas 101.

[030] A disposição de um bulbo instalado na parte frontal do casco tem sido amplamente utilizada e tem provado contribuir na redução da resistência às ondas que se formam e, em particular, na redução da altura da onda na proa para a corrente de ar específica (imersão) e a velocidade projetada. De maneira ilustrativa, como mostrado na Fig. 2a, o bulbo 110 na frente de uma proa, tendo paredes laterais retilíneas 102 ou paredes laterais convexas 103 fica, sob quaisquer circunstâncias, situado por baixo da linha de flutuação 200. Um ponto de estagnação 111 é indicado em tal bulbo 110, o referido ponto de estagnação 111 sendo o ponto de velocidade zero do fluxo que colide sobre ele.

[031] A fim de projetar uma embarcação equipada com um bulbo e com o duto hidrodinâmico da invenção, propõe-se, no presente documento, que se garanta as condições de fornecimento para uma coordenação eficiente do trabalho benéfico do bulbo com o trabalho benéfico do duto hidrodinâmico, maximizando-se, assim, o desempenho da embarcação em cruzeiro e minimizando o consumo de combustível. De maneira indicativa, como mostrado na Fig. 2b, é mostrado o duto da invenção aplicado na proa de uma embarcação equipada com um bulbo 110, com o posicionamento do bulbo sendo tal que sua parte superior fica localizada não muito abaixo, mas perto da linha de carga, ou seja, da linha de flutuação 200, de forma que o ponto de estagnação 111 do bulbo será localizado dentro da corrente de fluxo passando pelo duto da invenção, com o último sendo constituído por uma parede horizontal 1 e por paredes laterais 2 e 3, com tais paredes laterais 2 e 3 sendo configuradas em uma direção paralela à parede lateral do bulbo 110 e, posteriormente, em paralelo com as paredes laterais retilíneas 102 ou com as paredes laterais convexas 103 da proa. O projeto proposto garante as condições para que o fluxo passe pelo duto, afetando todos os vetores de formação das ondas com uma direção ascendente e alguns vetores de formação das ondas com uma direção descendente, melhorando, assim, o fluxo ao longo das paredes laterais da proa.

[032] Como mencionado acima, na parte introdutória, outra razão para um desempenho variado do duto da invenção é a condição de carga variável da embarcação que muda a imersão da embarcação na água e, assim, altera o alcance efetivo do duto, caracterizado por esse problema ficar particularmente evidente em navios de contêineres e outros tipos de navios comerciais, nos quais a imersão na água varia significativamente entre as condições extremas do navio sem carga, do navio carregado de forma mediana e de um navio completamente carregado.

[033] O problema acima mencionado deve ser tratado por um duto hidrodinâmico, que tem a habilidade de se mover na direção vertical para que, sob diferentes condições do fluxo de ar do navio na água, devido ao carregamento variável em si e, ainda, devido ao consumo de diversos de seus consumíveis, o duto hidrodinâmico possa fornecer um desempenho com o máximo de benefícios. O movimento do duto hidrodinâmico adaptado para realizar a gestão do fluxo na proa da embarcação é implementado, preferencialmente, com meios que garantam uma montagem impermeável sobre as paredes laterais da proa, a fim de sustentar os valores constantes dos vetores de velocidade de fluxo no interior do duto.

[034] Especificamente, conforme ilustrado nas Figs. 3a-3d que acompanham o documento, em uma embarcação com uma proa típica convencional ou com um bulbo, compreendendo paredes laterais 102 ou paredes convexas 103 que se estendem de forma longitudinal para ambos os lados do eixo central de simetria 100 da embarcação, com superfícies da proa estendendo-se verticalmente de forma ascendente ou com certa inclinação (alargamento) em relação à direção vertical, o duto da invenção é disposto de forma a permitir uma capacidade de deslocamento vertical entre uma posição final superior (a) e uma posição final inferior (b) da respectiva parte de parede horizontal 1.

[035] No movimento vertical do duto entre a posição final superior acima mencionada (a) e a posição final inferior (b) da parte de parede horizontal 1, meios podem ser empregados para garantir um limite de impermeabilidade da parede horizontal 1 do duto nas paredes laterais da proa.

[036] Em conformidade com uma primeira aplicação preferencial da invenção, os supracitados meios para limite de impermeabilidade da parede horizontal 1 do duto nas paredes laterais da proa, como mostrado na Figura 3b, são o fornecimento de placas que cobrem ambas as paredes laterais da proa do navio, com tais placas sendo indicadas nos desenhos pelos números de referência 102' e 103', respectivamente, correspondendo a uma proa com paredes laterais convexas ou retilíneas 102 e 103, estendendo-se no sentido longitudinal da embarcação e com nenhuma inclinação ou com certo alargamento em relação à direção vertical, caracterizado por essas placas 102' e 103' cobrirem a totalidade, ou parte, do comprimento do duto no sentido longitudinal da embarcação e se moverem junto com a parte de parede horizontal 1 com as paredes laterais 2 e 3 do duto, garantindo seu acoplamento de impermeabilidade nas paredes laterais da proa, independentemente da posição que tomem na direção vertical, a fim de se adaptar às diferentes condições de correntes de ar, ou seja, de imersão da embarcação na água.

[037] De acordo com uma segunda aplicação preferencial da invenção, os meios citados acima para limite de impermeabilidade da parede horizontal 1 do duto nas paredes laterais da proa, como mostrado na Figura 3d, são, em vez da disposição das referidas placas cobrindo as paredes laterais da proa, a disposição da parte de parede horizontal 1 com câmaras preenchidas com ar ou com outro meio fluído para garantir um encaixe impermeável das extremidades da parte de parede horizontal 1 sobre as paredes laterais da proa, enquanto se movem na direção vertical. De maneira alternativa, as extremidades da parte de parede horizontal 1 podem ser fornecidas com outros tipos de instalações sólidas 15 ou outros mecanismos de vedação, sendo instalados dentro da parte de parede horizontal 1 e sendo conduzidos por meio de mecanismos hidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou elétricos com um escopo de serem trazidos a uma condição limítrofe nas paredes laterais da proa da embarcação em qualquer posição vertical assumida pela parte de parede horizontal disposta verticalmente 1 do duto hidrodinâmico.

[038] Por este meio, percebe-se que no caso em que as placas 102' e 103' da primeira aplicação, citadas acima, são empregadas para garantir uma montagem de impermeabilidade do duto nas paredes laterais da proa, e essas placas não cobrem todo o comprimento, mas parte do comprimento nas extremidades da parte de parede horizontal 1, outros mecanismos de adaptação impermeáveis, como as supracitadas instalações sólidas 15 ou outros mecanismos de vedação instalados dentro da parte de parede horizontal 1, podem também ser utilizados para fornecer uma adaptação impermeável nas paredes laterais da proa na parte restante do comprimento da parte de parede horizontal 1 que se estende além do comprimento da mesma, coberta pelas placas 102', 103'.

[039] Por outro lado, percebe-se que os meios mencionados acima para adaptação impermeável da parte de parede horizontal 1 na proa, ou seja, as câmaras preenchidas com ar, com outro meio fluído ou com uma instalação sólida 15, ou até outros mecanismos, podem, em vez de ser instalados nas extremidades da parte de parede horizontal 1 com um escopo limítrofe nas paredes laterais da proa, ser instalados na parede lateral da proa e se estender em direção a parte de parede horizontal 1 com um escopo limítrofe nas respectivas extremidades, com tais mecanismos sendo conduzidos da mesma forma por meio de mecanismos hidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou elétricos.

[040] A seguir, um layout ilustrativo do duto hidrodinâmico da invenção, montado sobre uma proa convencional (Fig. 4b) e uma proa equipada com um bulbo (Fig. 4a) é apresentado, caracterizado pela parte de parede horizontal 1 do duto ser fornecida com chapas ou lâminas de metal 11a, 11b em sua lateral, com tais chapas ou lâminas de metal estendendo-se por baixo do duto e convergindo na proa da embarcação. Essas chapas ou lâminas de metal 11a, 11b dispostas em ambos os lados da parte de parede horizontal 1 contribuem para a redução das tensões sendo exercidas sobre a parte de parede horizontal 1 durante os movimentos verticais da proa devido às ondas do mar e, além disso, as chapas ou lâminas de metal 11a, 11b fornecem uma corrente de fluxo diferenciada, o que contribui para a otimização do fluxo dentro do duto, ou seja, dentro do espaço sendo definido pela parte de parede horizontal 1 e pelas paredes laterais 2, 3.

[041] A presente invenção visa, ainda, fornecer o posicionamento adequado do duto com mecanismos alternativos da parte de parede horizontal respectiva em relação à proa da embarcação, a fim de otimizar o seu desempenho.

[042] Assim, considerando-se que, em uma primeira aplicação preferencial da invenção, a parte de parede horizontal 1 do duto se estende perpendicularmente ao eixo de simetria da embarcação, ou seja, com a linha imaginária que passa pela vanguarda 1a da parte de parede horizontal sendo perpendicular ao eixo de simetria 100 da embarcação, e com a linha imaginária que passa pelo bordo de fuga 1b da parte de parede horizontal também sendo perpendicular ao eixo de simetria da embarcação, também é uma alternativa possível, conforme ilustrado na Fig. 5, ter a parte de parede horizontal 1 estendendo-se sempre ao longo do mesmo plano horizontal disposto longitudinalmente; no entanto, a fim de se formar um ângulo em ambos os lados do eixo de simetria 100 da embarcação, uma linha imaginária passa pela vanguarda 1a da parte de parede horizontal, formando um ângulo (a) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação, e uma linha imaginária passa pelo bordo de fuga 1b da parte de parede horizontal, formando um ângulo (b) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação, caracterizado pelo ângulo (a) poder ser igual ao ângulo (b) ou poder ser diferente do ângulo (b).

[043] Em conformidade com outra aplicação da invenção, a parte horizontal da parede do duto hidrodinâmico da invenção estende-se a certa inclinação em ambos os lados do eixo de simetria 100 da embarcação. Especificamente, conforme ilustrado na Fig. 6a, de acordo com uma aplicação da invenção, a parte de parede horizontal 1” do duto hidrodinâmico estende-se com certa inclinação de um ângulo (c) ascendente em relação ao plano horizontal da linha de flutuação 200, em ambos os lados do eixo de simetria 100 da embarcação e, conforme ilustrado na Fig. 6b, de acordo com outra aplicação da invenção, a parte horizontal da parede do duto hidrodinâmico estende-se com certa inclinação de um ângulo (d) descendente em relação ao plano horizontal da linha de flutuação 200 em ambos os lados da linha de centro 100 da embarcação.

[044] Além disso, é possível que a parte horizontal da parede do duto da invenção estenda-se para formar o ângulo ilustrado na Fig. 5 em ambos os lados do eixo de simetria 100 da embarcação, com uma linha imaginária que passa pela vanguarda da parte de parede horizontal com certa inclinação de um ângulo (a), e com uma linha imaginária que passa pelo bordo de fuga da parte de parede horizontal com certa inclinação de um ângulo (b), relativo ao eixo de simetria da embarcação, caracterizado por cada um dos ângulos (a) ou (b) poder variar dentro de um intervalo de 10 a 170° e em que o ângulo (b) pode ser igual ou diferente do ângulo (a), enquanto que, ao mesmo tempo, a parte de parede horizontal do duto se estende em certa inclinação ascendente (Fig. 6a) ou em certa inclinação descendente (Fig. 6b) em relação ao plano horizontal da linha de flutuação 200 em ambos os lados do eixo de simetria 100 da embarcação.

[045] A presente invenção também contempla a geometria adequada das paredes laterais do duto hidrodinâmico em relação à proa da embarcação e em conjunto com as posições acima da parte de parede horizontal com um escopo de otimizar o desempenho do duto. Especificamente, como mostrado na Fig. 7, o duto hidrodinâmico da invenção é fornecido com partes de parede lateral 2, 3 configuradas de forma que, em qualquer posição assumida pelo plano vertical disposto horizontalmente e passando pela linha de flutuação 200, a seção horizontal das paredes laterais 2, 3 segue a geometria e, em especial, o alargamento da proa como bordo de fuga de cada seção horizontal das paredes laterais sendo mantida a uma distância igual constante das paredes laterais da proa, o referido distância sendo definida pelo perpendicular tomado do bordo de fuga das paredes laterais que correspondem à cada linha de flutuação em particular. Foi particularmente observado na Fig. 7 que, para dois níveis de linha de flutuação diferentes 200a e 200b, a distância correspondente (AA‘) e (BB') dos bordos de fuga (2b, 3b), conforme medido ao longo da perpendicular dos lados da proa que permanecem constantes, ou seja, que os dois segmentos lineares (AA‘) e (BB‘) são do mesmo comprimento.

[046] Segundo outra aplicação preferencial da invenção que encontra aplicação particular em embarcações, a estética é um parâmetro de importância particular no projeto, tais como em embarcações de recreio (iates, etc.), em que se propõe que as paredes laterais 2, 3 do duto da invenção possam mover-se verticalmente de forma a repousar perto de, acima ou abaixo da linha de flutuação 200, enquanto a embarcação está atracada em um porto (Fig. 8a). Em conformidade com uma aplicação da invenção mostrada na Fig. 8b, esse resultado é obtido com seções de aerofólio 2', 3' com as dimensões e configurações apropriadas, a fim de cobrir as paredes laterais 2, 3, respectivamente, e 2', 3' sendo configuradas para deslizar verticalmente para que as paredes laterais 2, 3 do duto da invenção possam ficar perto de tais seções de aerofólio, acima ou abaixo da linha de flutuação 200, contanto que a embarcação esteja atracada em um porto.

[047] Em conformidade com uma aplicação alternativa preferencial da invenção, mostrada na Fig. 8c, as paredes laterais 2 e 3, respectivamente, são fornecidas com chapas internas curvadas ou retilíneas 20' 30', que se projetam para fora durante a navegação da embarcação e se estendem verticalmente acima das paredes laterais para garantir a diferenciação do fluxo dentro do duto, assim como também se retraem para dentro, enquanto a embarcação está atracada em um porto para garantir a conformidade com as exigências estéticas.

[048] Um objeto adicional da invenção com o escopo de servir as exigências estéticas acima mencionadas é propor o projeto do duto da invenção com partes invisíveis ou da lateral inteira e/ou das partes de parede horizontais, caracterizado pelas partes ocultas ou por todo o comprimento da lateral e/ou das paredes horizontais ser configurado de forma a retrair na embarcação e se projetar para fora, respectivamente, quando for necessário, sendo conduzidos por meio de mecanismos adequados de forma a trazer o duto hidrodinâmico disposto na proa da embarcação para uma posição adequada de gestão do fluxo de água em diferentes níveis de altitude, bem como as correntes de ar variáveis da embarcação.

[049] Especificamente, como mostrado na Fig. 9a, é mostrada uma visualização frontal de tal capacidade de movimento de toda ou parte da lateral e/ou das partes de parede horizontais do duto no caso de uma embarcação com uma configuração de proa convencional, caracterizado pelas paredes laterais de cada lado da proa incluírem espaços 112, 113, dentro dos quais se retraem e por meio dos quais se projetam, quando necessário, as paredes laterais 2 e 3 do duto da invenção, respectivamente. As paredes laterais 2 e 3 quando projetadas para fora da embarcação, compreendem extensões 22, 33, respectivamente, e quando postas na posição de funcionamento, as extensões 22, 33 ficam desejavelmente configuradas de forma a repousar aproximadamente ao nível da linha de flutuação 200 e se juntam às paredes laterais existentes montadas fixamente 2, 3 no duto. Um espaço correspondente é fornecido para a retração interna da embarcação ou para extração do mesmo da parte de parede horizontal 1, caracterizado pelo espaço não estar ilustrado na Fig. 9a.

[050] A Fig. 9b mostra uma visualização frontal de uma proa a referida capacidade de movimento de parte ou inteiramente das partes de parede horizontais e/ou laterais do duto no caso de uma embarcação com uma proa fornecida com um bulbo 110, caracterizado pelas paredes laterais 2 e 3 se estenderem em extensões 2', 3' respectivamente, com tais extensões sendo ligadas por um elemento horizontal adicional 10'. As extensões 2' e 3' e o elemento horizontal adicional 10' podendo ser ligados de forma fixa à superfície do bulbo 110, por baixo do duto compreendendo as paredes laterais 2 e 3 e da parte de parede horizontal 1, e eles podem desejavelmente se retrair ou se projetam separadamente uns dos outros, ou todos juntos, como um todo. Por este meio, percebe-se que a parede horizontal 10' pode ser disposta com meios para um respectivo limite de montagem impermeável nas paredes do bulbo 110.

[051] Também é possível em uma embarcação de proa convencional ou de bulbo que as partes de paredes laterais do duto, as quais se retraem para dentro da embarcação, possam se encontrar, uma vez que elas saem pelos espaços apropriados da embarcação. As partes de paredes laterais montadas de forma fixa ficam conectadas com a parte de parede horizontal e, posteriormente, se estendem até aproximadamente o nível da linha de flutuação correspondente à condição da embarcação sem carga. É até possível que as paredes laterais 2 e 3 fiquem totalmente fechadas dentro da embarcação nas paredes laterais da proa, e que possam descer quando necessário para encontrar a parte de parede horizontal 1 que tem sua extremidade equipada com recessos apropriados ou saliências que permitem um ajuste de pressão das paredes laterais decrescentes 2 e 3.

[052] Segundo outra aplicação preferencial da invenção, um novo objeto da invenção é fornecer uma ou mais partes adicionais de parede que se estendem horizontalmente, paralelamente e de maneira subjacentes à parte de parede orientada de forma horizontal ou inclinada 1 do duto da invenção. Essas partes únicas ou adicionais das partes de parede têm a seção de aerofólio igual ou diferente da seção de aerofólio da parte de parede horizontal ou inclinada do duto, caracterizado pelo vão entre a parte de parede horizontal ou inclinada 1 e a parte de parede adicional subjacente também serem cobertas ou não por paredes laterais, em que o objetivo das partes de parede adicionais propostas é aumentar a velocidade do fluxo de entrada no duto da invenção e, portanto, reforçar as diferentes características de fluxo dentro da corrente de fluxo circundante. Ilustrações exemplares das referidas aplicações estão sendo retratadas nas Figs. 10a e 10b, em que a Fig. 10a em particular mostra uma visualização frontal do duto da invenção com uma parte de parede adicional 1 se estendendo paralelamente à parte de parede horizontal sobrejacente 1 e a Fig. 10b mostra a mesma disposição com o vão entre as duas partes de parede horizontais 1 sendo abrangido por partes de parede laterais com a configuração igual ou diferente das paredes laterais 2 e 3 do duto.

[053] A Fig. 11 ilustra uma aplicação adicional da invenção com a parte de parede horizontal 1 sendo fornecida com reforços salientes 16, que por um lado fornecem um reforço da parte de parede horizontal 1 e por outro lado servem como guias para a extração por meio dos espaços na parte de parede horizontal 1 das chapas 17a e 17b, salientes para fora da vanguarda da seção de aerofólio da parte de parede horizontal 1, respectivamente, quando necessário, para fornecer um maior controle dos vetores de aceleração de fluxo e do posicionamento adequado do coeficiente de elevação CL na geometria recém-adotada da parte de parede horizontal, contribuindo em otimizar as características de fluxo dentro do duto, em que tal retração ou extração das chapas 17a e 17b pode ser realizada por meio de mecanismos apropriados fornecidos na embarcação da invenção.

Claims

1) “EMBARCAÇÃO COM SISTEMA DE QUILHA DE PROA HIDRODINÂMICA PARA DESVIO DE FLUXO”, mais precisamente trata-se de uma embarcação com um duto hidrodinâmico para gestão do fluxo de água na proa, o referido duto estando, sob todas as circunstâncias, localizado sob a superfície do mar e sendo constituído por uma parte de parede horizontal (1), a qual se estende em ambos os lados da borda frontal da proa, e por um par de paredes laterais (2, 3) conectadas nas extremidades da parte de parede horizontal (1) e se estendendo de forma ascendente, uma parede lateral de cada lado da proa; o fluxo de água dentro do duto compreende a parte de parede horizontal (1) e as paredes laterais (2, 3), além de se diferenciar do fluxo fora do duto, e por: - referida proa compreender paredes laterais retilíneas que se estendem longitudinalmente (102) ou paredes laterais convexas (103) em ambos os lados do eixo central de simetria (100) da embarcação, com as superfícies da proa estendendo-se verticalmente de forma ascendente ou com certa inclinação (alargamento) em relação à direção vertical; caracterizado por: - referido duto estar disposto na direção vertical entre uma posição final superior (a) e uma posição final inferior (b) da parte de parede horizontal (1), e - referidas paredes laterais (2, 3) serem configuradas de forma que, em qualquer posição tomada por um plano horizontal disposto verticalmente, que passa pela linha de flutuação (200), a seção horizontal das paredes laterais (2, 3) segue a geometria e o alargamento da proa com o bordo de fuga de cada seção horizontal das paredes laterais (2, 3) sendo mantida a uma distância constante e igual da parede lateral da proa, com a referida distância sendo definida pelo perpendicular às paredes laterais da proa, tomada a partir do bordo de fuga das paredes laterais (2, 3) que correspondem à cada linha de flutuação em particular.

2) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA EM SUA PROA”, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo, um bulbo (110) montado em sua proa, caracterizado por referido bulbo (110) estender-se de forma ascendente até ou perto da linha de flutuação (200) e um ponto de estagnação do fluxo (111) no referido bulbo (110) repousar dentro da corrente de fluxo que passa pelo referido duto, com as paredes laterais do bulbo (110), em ambos os lados do eixo de simetria (100) da embarcação, sendo não côncavas, mas sim retilíneas ou convexas no sentido longitudinal da embarcação; as referidas paredes laterais (2, 3) são configuradas em uma direção lateral paralela às paredes laterais do bulbo (110) e, posteriormente, em paralelo às paredes laterais retilíneas (102) ou às paredes laterais convexas (103) da proa da embarcação.

3) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA EM SUA PROA”, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a parte de parede horizontal (1) do referido duto disposto verticalmente compreender, ainda, meios garantindo um limite de impermeabilidade da referida parte de parede horizontal (1) do duto nas paredes laterais da proa, conforme o referido duto é deslocado verticalmente entre uma posição final superior (uma) e uma posição final inferior (b) da parte de parede horizontal (1).

4) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os referidos meios garantirem um limite de impermeabilidade da referida parte de parede horizontal (1) do duto nas paredes laterais da proa, conforme o referido duto é deslocado verticalmente entre uma posição final superior (a) e uma posição final inferior (b) da parte de parede horizontal (1), sendo um par de placas (102', 103') que correspondem, respectivamente, a uma proa com paredes laterais convexas ou retilíneas (102, 103), estendendo-se no sentido longitudinal da embarcação, com as referidas placas (102’, 103’) cobrindo todo ou parte do comprimento do duto no sentido longitudinal da embarcação e adaptadas para se mover junto com a parte de parede horizontal (1) do duto, garantindo uma montagem impermeável das mesmas nas paredes laterais da proa.

5) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os referidos meios garantirem um limite de impermeabilidade da referida parte de parede horizontal (1) do duto nas paredes laterais da proa, conforme o referido duto é deslocado verticalmente entre uma posição final superior (a) e uma posição final inferior (b) da parte de parede horizontal (1), sendo qualquer câmara preenchida com ar, com outro meio fluido ou com outro tipo de instalação sólida (15), com as referidas câmaras ou instalações sólidas (15) sendo instaladas dentro da parte de parede horizontal (1) com um escopo limítrofe nas paredes laterais da proa, ou sobre as paredes laterais da proa com um escopo limítrofe nas extremidades da parte de parede horizontal (1), em que as referidas câmaras são preenchidas com ar ou com outro meio fluído e as referidas instalações sólidas são empurradas a uma condição limítrofe por meio de mecanismos hidráulicos, pneumáticos, mecânicos ou elétricos, para garantir uma montagem impermeável das extremidades da parte de parede horizontal (1) nas paredes laterais da proa, conforme a referida parte de parede horizontal (1) se move na direção vertical.

6) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com as reivindicações 4 e 5, caracterizado por os referidos meios garantirem um limite de impermeabilidade da referida parte de parede horizontal (1) do duto nas paredes laterais da proa, conforme o referido duto é deslocado verticalmente entre uma posição final superior (a) e uma posição final inferior (b) da parte de parede horizontal (1), sendo um par de placas (102', 103') respectivamente correspondente a uma proa com paredes laterais convexas ou retilíneas (102, 103), estendendo-se no sentido longitudinal da embarcação, e câmaras preenchidas com ar, outro meio fluído ou outros tipos de instalações sólidas (15), com as referidas placas (102’, 103’) cobrindo parte do comprimento do duto no sentido longitudinal da embarcação e as referidas câmaras ou instalações sólidas (15) sendo instaladas na parte restante do comprimento do duto na direção longitudinal da embarcação que não está coberta pelo referido par de placas (102, 103').

7) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6 acima, caracterizado por a referida parte de parede horizontal (1) do duto hidrodinâmico ser orientada em relação ao eixo de simetria (100) da embarcação em: a. um nível horizontal orientado perpendicularmente ao eixo de simetria (100), com uma linha imaginária que passa pela vanguarda (1a) da parte de parede horizontal (1), perpendicularmente ou com certa inclinação ao eixo de simetria (100), e com uma linha imaginária que passa pelo bordo de fuga (1b) da parte de parede horizontal (1), também perpendicularmente, ou b. com certa inclinação ao eixo de simetria da embarcação, ou b. a uma certa inclinação de um ângulo (c) ascendente em relação ao plano horizontal da linha de flutuação (200) em ambos os lados do eixo de simetria (100) da embarcação, ou com certa inclinação de um ângulo (d) descendente em relação ao plano horizontal da linha de flutuação (200) em ambos os lados da linha de centro (100) da embarcação, ou c. com uma linha imaginária que passa pela vanguarda (1a) da parte de parede horizontal, formando um ângulo (a) em ambos os lados do eixo de simetria (100) da embarcação e com uma linha imaginária que passa pelo bordo de fuga (1b) da parte de parede horizontal, formando um ângulo (b) em ambos os lados do eixo de simetria da embarcação, caracterizado pelo ângulo (a) ser igual ou diferente do ângulo (b), com a referida parte de parede horizontal (1) estendendo-se, ao mesmo tempo, em um ângulo (c) ascendente ou em um ângulo (d) descendente em relação ao plano horizontal da linha de flutuação (200) em ambos os lados da linha de centro (100) da embarcação.

8) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores e com o intuito de satisfazer as exigências estéticas, caracterizado por as referidas paredes laterais (2, 3) do duto serem configuradas para repousar perto, acima ou abaixo da linha de flutuação (200), contanto que a embarcação esteja atracada num porto e, a esse respeito, elas são fornecidas adicionalmente com seções de aerofólio (2' 3') tendo as dimensões e configurações apropriadas para cobrir as paredes laterais (2, 3), respectivamente, com as referidas seções de aerofólio (2', 3') sendo configuradas para deslizar verticalmente, de forma que as paredes laterais (2, 3) possam ficar perto, acima ou abaixo da linha de flutuação (200), contanto que a embarcação esteja atracada em um porto e suficientemente acima da linha de flutuação (200) durante a navegação ou, adicionalmente, seja fornecida com chapas internas curvadas ou retilíneas (20' 30') que se projetam para fora durante a navegação da embarcação e se estendem verticalmente acima das paredes laterais para garantir a diferenciação do fluxo dentro do duto, retraindo-se para dentro enquanto a embarcação estiver atracada em um porto para garantir conformidade com as exigências estéticas.

9) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com as reivindicações de 1 a 7 e devido ao escopo de satisfação das exigências estéticas, caracterizado por a proa compreender: - espaços (112, 113) em ambos os lados ao longo das paredes laterais convexas ou retilíneas da proa (102, 103), caracterizado por parte ou toda a extensão das referidas paredes laterais (2, 3) ser configurada de forma a se retrair dentro dos referidos espaços (112, 113) e projetar-se para fora de lá quando necessário, e/ou - um espaço para a retração dentro da embarcação ou para a extração do mesmo da parte de parede horizontal (1), - saliências ou reentrâncias para receber as saliências fornecidas nas extremidades das referidas paredes laterais (2, 3) projetando-se para fora dos referidos espaços (112, 113), e saliências ou reentrâncias correspondentes para receber as saliências dispostas nas extremidades livres das paredes laterais (2, 3) correspondentes fora dos espaços (112, 113), estendendo-se até aproximadamente o nível da linha de flutuação (200) ou nas extremidades da parte de parede horizontal (1), as referidas saliências ou reentrâncias para receber as saliências sendo adaptadas para conectar-se com as saliências ou reentrâncias de acoplamento correspondentes para receber as saliências das paredes laterais (2, 3) sendo extraídas para fora dos espaços (112, 113) ou diretamente com as extremidades correspondentemente configuradas da parte de parede horizontal (1).

10) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender, ainda, uma ou mais parte(s) adicional(is) de paredes (1), estendendo-se horizontal, paralela e subjacente(s) à parte de parede orientada horizontalmente ou inclinada (1), as referidas partes adicionais de parede (1) tendo uma seção de aerofólio igual ou diferente da seção de aerofólio da parte de parede horizontal ou inclinada (1) do duto, em que o vão entre a parte de parede horizontal ou inclinada (1) e a(s) uma ou mais parte(s) adicional(is) de parede adjacente(s) são parcial ou inteiramente cobertos ou não cobertos por paredes laterais (2, 3).

11) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por referida parte de parede horizontalmente orientada ou inclinada (1) e/ou a(s) referida(s) uma ou mais parte(s) adicional(is) de parede (1) ter(em) uma seção de aerofólio igual ou diferente da seção de aerofólio da parte de parede horizontal ou inclinada (1) do duto que são fornecidas com reforços salientes (16), os quais que se estendem no sentido longitudinal da embarcação, com os referidos reforços saliente (16) proporcionando um reforço da parte de parede horizontal (1) e servindo como guias para a extração por meio dos espaços dispostos na parte de parede horizontal (1) das chapas (17a, 17b) projetando-se para fora da vanguarda e do bordo de fuga da seção de aerofólio da parte de parede horizontal (1), respectivamente, quando necessário, com o escopo de fornecer maior controle dos vetores de aceleração de fluxo e para um posicionamento adequado do coeficiente de elevação CL na geometria recém-adotada da parte de parede horizontal (1), contribuindo para otimização das características de fluxo dentro do duto, em que a retração ou a extração das referidas chapas (17a, 17b) está sendo realizada por meio de mecanismos apropriados dispostos dentro da embarcação.

12) “EMBARCAÇÃO COM UM TUBO HIDRODINÂMICO PARA GESTÃO DO FLUXO DE ÁGUA”, na respectiva proa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por referida parte de parede horizontal orientada ou inclinada (1) e/ou a(s) referida(s) uma ou mais parte(s) adicional(is) de parede (1) ter(em) uma seção de aerofólio igual ou diferente da seção de aerofólio da parte de parede horizontal ou inclinada (1) do duto, sendo fornecidos com chapas ou lâminas de metal (11a, 11b) em ambos os respectivos lados, as referidas chapas ou lâminas de metal (11a, 11b) estendendo-se por baixo da referida parte de parede orientada horizontal ou inclinada (1) e/ou da(s) referida(s) uma ou mais parte(s) adicional(is)de parede (1) e convergindo na proa do navio, onde as referidas chapas ou lâminas de metal (11a, 11b) em ambos os lados da referida parte de parede orientada horizontal ou inclinada (1) e/ou da(s) referida(s) uma ou mais parte(s) adicional(is) de parede (1) contribuam para a redução das tensões sendo exercidas sobre elas durante os movimentos verticais da proa, devido às ondas do mar, e para otimização do fluxo dentro do duto.