BR112016020415B1

BR112016020415B1 - Sistema de lubrificação a ar e navio compreendendo tal um sistema

Info

Publication number: BR112016020415B1
Application number: BR112016020415-8A
Authority: BR
Inventors: Johannes Johannesson; Noah SILBERSCHMIDT; J0Rgen Clausen
Original assignee: Silverstream Technologies B.V.
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2022-12-06
Also published as: SG11201607333PA; JP6645704B2; KR20230014823A; EP2915735A1; EP2915736B1; PT2915736T; HK1213533A1; US20170015387A1; US9862459B2; KR101613036B1; JP2017507073A; BR112016020416A2; EP2915736A1; CN106536341B; KR20150104540A; PH12016501741A1; PL2915735T3; CN106536341A; SG11201607338RA; PH12016501739A1

Abstract

SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO A AR E NAVIO COMPREENDENDO TAL UM SISTEMA. A invenção diz respeito a um navio (1) tendo pelo menos três cavidades que são distribuídas através do fundo na direção do comprimento ao longo de uma linha estendendo da linha central próxima da proa, a um lado respectivo. Adicionalmente, a invenção engloba um navio que acomoda para cada cavidade ou par de cavidades em lados opostos da linha central em uma posição de comprimento predeterminada, um compressor correspondente para injetar ar na cavidade em uma pressão substancialmente correspondendo à pressão hidrostática em cada cavidade. Cada cavidade (33) pode incluir um defletor que tem uma parte alongada (29, 34, 34?) estendendo na direção de comprimento da cavidade sobre pelo menos 5%, preferencialmente pelo menos 10% do comprimento L da cavidade. Uma abertura de entrada de ar (23) pode ser fornecida na parede de topo (19).

Description

Campo da Invenção

[0001] A invenção refere-se a um navio que compreende um navio tendo uma linha central, os lados opostos e um fundo substancialmente plano, o navio tendo uma série de sistemas de lubrificação a ar, cada sistema compreendendo paredes laterais e uma parede de topo que define uma cavidade com uma abertura situada em uma interface plana que é transversalmente em razão às paredes laterais, substancialmente ao nível da parte inferior plana, a abertura tem uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira, quando vista no sentido do comprimento da cavidade, uma entrada de ar afastada da abertura da cavidade, a cavidade que tem um comprimento, uma distância da parede de topo a partir do plano de interface (Hc) e uma largura (W), em que a razão Lc/HC está na faixa de 7: 1 a 13: 1, a razão W/H é em na faixa de 1,3: 1 a 2,5: 1 e a razão Lc/W está na faixa de 3,5 a 1 a 7: 1.

Fundamentos da invenção

[0002] Um tal sistema e de um navio são conhecidos a partir de WO 2013/125951, depositado em nome do requerente. Nesta publicação, está descrito que a lubrificação a ar eficiente de um fundo plano de um navio é conseguida através do fornecimento de uma cavidade aberta relativamente pequena em tamanho e injeção de ar para dentro da cavidade a uma pressão em torno da hidrostática, de tal modo que uma interface ar-água substancialmente plana é formada na altura da parte inferior. Nesta interface, o ar é misturado com a água, devido ao efeito de mistura de Helmholtz Kelvin, e um fluxo de bolhas de ar escapa a partir da parte traseira da cavidade. Tais cavidades foram encontradas para fornecer uma forma estável e eficaz de proporcionar uma camada de bolhas ao longo da parte inferior, reduzindo o arrasto de atrito de tal modo que o ganho de energia, como resultado de atrito reduzido durante a propulsão de longe supera a energia adicional necessária para a injeção de ar a pressões hidrostáticas para dentro da cavidade.

[0003] A fim de facilitar o esvaziamento da cavidade durante o início, uma série de defletores de onda proa é descrito que se estendem transversalmente através da cavidade. Os defletores de onda reduzem a turbulência no interior da cavidade e fazer com que o ar seja retido dentro da cavidade por um longo período de tempo tal que os compressores de capacidade reduzida para injeção de ar menos potente durante o início são necessários.

[0004] No documento WO 2013/125951 que também foi descrito que, em adição a uma cavidade mais dianteira na linha central, duas cavidades podem estar situadas em cada lado da linha central em diferentes posições de comprimento para a obtenção de uma distribuição uniforme de bolhas de ar através da parte inferior.

[0005] O documento WO 2010/058614 descreve também um navio tendo múltiplas cavidades de ar, duas cavidades de cada lado da linha central em diferentes posições de comprimento

[0006] No documento US 6,145,459 um sistema de lubrificação a ar é descrito no qual o ar é injetado ao longo do navio com um ângulo no sentido da popa através de uma fenda ligada a uma cavidade que contém ar comprimido sobre a superfície interior do navio. Um fio é colocado a montante do ponto de saída da fenda no navio, para causar turbulência que rompe o volume de ar, consequentemente, formando pequenas bolhas. O sistema conhecido tem como uma desvantagem que exige a injeção de ar e pressões relativamente elevadas é relativamente ineficiente em vista da energia necessária para a lubrificação contra redução no arrasto de atrito. Além disso, o fio do lado de fora do navio é relativamente vulnerável, produz arrasto adicional e pode formar um ponto de ligação para a sujeira, mariscos ou algas.

[0007] JP 2002-2582 A descreve um navio com cavidades de ar, que tem uma cavidade e tendo uma cunha que se projeta abaixo do fundo do nível inferior para a criação de uma pressão na cavidade. O ar é fornecido à cavidade, sem a necessidade de um compressor, tendo em conta o criado sob pressão. No interior da cavidade, uma parte inferior da parte dianteira resulta em uma interface ar-água turbulenta e desigual provocando a mistura de água e ar. Bolhas de tamanho pequeno tendo uma saída de relativamente baixa pressão interna na parte traseira da cavidade, o tamanho da bolha diminui devido à pressão da água, quando as bolhas viajam ao longo do fundo do navio. O sistema de lubrificação conhecido é relativamente ineficiente, uma vez que funciona a sob-pressão não-controlada criada no interior da cavidade, e não se forma uma interface plana de ar-água que está nivelada com a parte inferior plana, permitindo a mistura de ar e água, pelo efeito de Kelvin Helmholtz ao longo do referido conjunto interface de saída e irrestrita da cavidade ao longo da interface na parte inferior de uma camada limite bem definida e sem perturbações.

[0008] Consequentemente, é um objeto da presente invenção proporcionar uma melhor distribuição de ar ao longo do fundo para aumento da lubrificação.

[0009] Além disso, a invenção se esforça para fornecer um melhor controle e segurança do sistema de lubrificação a ar.

[0010] É um outro objeto da invenção proporcionar um sistema de lubrificação a ar tendo características aperfeiçoadas de fluxo de ar.

Sumário da invenção

[0011] Para tal um sistema de acordo com a invenção é caracterizado pelo facto de cada lado da linha de centro do navio, pelo menos, três cavidades estão distribuídas através da parte inferior na direção do comprimento ao longo de uma linha que se estende a partir da linha de centro perto da proa, para um lado respectivo.

[0012] Com esta distribuição de cavidade em forma de "V", uma ainda cobertor de bolhas de ar pode ser distribuído através de toda a largura do fundo. A linha ao longo da qual as cavidades estão situadas pode ser reta ou proa, ou pode ser constituída por segmentos de proa diferentes. Os inventores descobriram que a utilização de um maior número de pequenas cavidades resultada na distribuição de bolhas de ar dimensionada favorável gerada na entrada de energia relativamente baixa.

[0013] De acordo com uma outra modalidade, as cavidades podem ser dispostas de tal maneira que a extremidade traseira de uma cavidade mais próxima do arco, está posicionada mais longe da proa do que a extremidade frontal da cavidade adjacente visto na direção da popa.

[0014] Para um navio com uma proa afiada e uma parte inferior em forma plana em conformidade, as cavidades estão seguindo a forma de navio para uma distribuição ótima do ar de lubrificação através da largura da parte inferior. A distribuição de ventilação de saída de cavidades resulta na melhoria da força da parte inferior em comparação com o caso em que as cavidades estão alinhadas na direção do comprimento do navio.

[0015] Para uma distribuição eficaz de bolhas de ar entre o navio, na região perto da proa, as duas cavidades mais frontais podem ser colocadas a uma distância predeterminada a partir da linha central, duas cavidades adicionais mais perto da popa estando situadas a uma distância menor da linha central. As cavidades centrais, incluídas dentro dos limites da distribuição em forma de V, proporcionam uma lubrificação adicional de ar ao longo da linha de centro do navio.

[0016] As cavidades que são uniformemente distribuídas na direção transversal proporcionam uma boa distribuição de lubrificação a ar ao longo da parte inferior plana. As cavidades espaçadas perto da linha central estão adaptadas para a propagação das linhas de fluxo no centro e foram encontradas a depender em posição na estabilidade da água, após o encontro com a parte frontal do navio. Os inventores surpreendentemente encontraram a localização central das cavidades espaçadas mais próximas após análise extensiva CFD.

[0017] Defletores de onda podem ser empregues de acordo com a invenção para estabilizar o fluxo no interior da cavidade. Ao fornecer um defletor de onda no interior da cavidade com uma dimensão relativamente longa na direção do comprimento da cavidade, a cavidade pode ser preenchida com ar de forma eficaz, enquanto o navio está navegando, por exemplo, a uma velocidade de 20 nós. Em funcionamento, o defletor protege eficazmente a cavidade cheia de ar a partir da entrada de água, devido às ondas e os movimentos de rolamento do navio, a parte defletora alongada mantendo a superfície da água no interior da cavidade estável durante os movimentos do rolo, de tal modo que uma operação estável da cavidade é garantida. Também no caso das velas de navio sem ar no interior da cavidade, a parte alongada defletora de acordo com a invenção resulta em um fluxo de água não perturbado pelo arrasto reduzido.

[0018] Tal como aqui utilizado, a expressão "fundo substancialmente plano" é entendida significando um fundo que se estende em um plano que pode estar a um ângulo de entre + 5 ° e -5 ° em razão à horizontal.

[0019] O defletor de acordo com a invenção pode ser formado por um ou mais elementos de placa perfurada, ou pode ser na forma de uma estrutura de treliça ou quadro de trabalho. O defletor pode compreender um número de membros defletores, cada um com uma parte orientada horizontalmente, em que um espaçamento na direção do comprimento da cavidade entre as peças alongadas adjacentes está entre 1% e 10% do comprimento da cavidade L.

[0020] Durante a operação, o ar pode passar de uma maneira uniformemente distribuída entre os defletores para baixo para a interface de Kelvin Helmholtz ao nível do fundo do casco. Ao deixar tiras relativamente estreitas de área aberta entre os defletores adjacentes, o defletor protege eficazmente a cavidade da entrada das ondas e da entrada de água durante movimentos rolamento enquanto o ar pode viajar livremente para a interface de Kelvin Helmholtz.

[0021] As velocidades e fluxos de ar em que um efeito eficaz de Kelvin Helmholtz ocorre são dados no documento WO 2013/125951 na página 4 linha 40-página 5 linha 5, os quais são aqui incorporados por referência. As bolhas formadas pelo sistema de lubrificação ar de acordo com a invenção variam em tamanho de 0,5 mm a 5 mm. A velocidades mais baixas, que parecem que as bolhas formadas tinham um tamanho dentro da extremidade superior da faixa e tipicamente medido entre 3 mm e 5 mm de diâmetro. Para velocidades mais elevadas, o tamanho das bolhas foi encontrado estando na extremidade inferior do intervalo e situadas entre 0,5 mm e cerca de 3 mm.

[0022] Os navios em que podem ser utilizadas as cavidades da presente invenção podem ser navios de tamanho menor para utilização no interior, mas são de preferência navios oceânicos, e pode ter um fundo plano com um comprimento de pelo menos 20 m até um comprimento de 500m. O deslocamento da água dos navios adequados para utilização com o sistema de lubrificação a ar de acordo com a invenção pode ser de 10.000 toneladas ou mais, preferencialmente de 50.000 toneladas ou mais e podem compreender grandes oceânicos petroleiros, navios graneleiros, navios porta-contentores ou outros navios de carga, bem como balsas, navios de cruzeiro e outros navios de passageiros.

[0023] O comprimento da cavidade pode entre 2m e 10m, e a altura da cavidade pode situar-se entre 0,2 m e 1,5 m. A largura da cavidade pode variar entre 40 cm e 2 m. Verificou-se que as dimensões acima das cavidades são suficientes para criar um efeito de interface de Kelvin Helmholtz constante estável para a geração de bolhas de ar e o fluxo destas bolhas na camada limite ao longo da parte inferior.

[0024] O tamanho da cavidade determina tanto o volume de ar necessário para a geração de uma camada estável de bolhas de ar de lubrificação, e determina o volume de ar necessário para a recarga da cavidade após o colapso e o preenchimento de água. Por isso, a otimização do tamanho da cavidade determina a eficácia global do sistema de lubrificação do ar e a eficiência do fornecimento de ar total e é decisiva para a eficiência energética global do sistema. Esta eficiência energética resulta no uso de combustível reduzido do navio e proporciona um elevado benefício econômico.

[0025] A cavidade pode ser de forma retangular, mas é de preferência em forma de punhal ou em forma de bala na sua parte frontal para aumentar a estabilidade da interface ar-água.

[0026] Verificou-se que as cavidades em forma de punhal e em forma de bala reduziram a formação de ondas na superfície da água livre. Desta maneira, a cavidade cheia de ar foi encontrada mostrando a estabilidade melhorada em comparação com uma cavidade tendo uma forma retangular, que irá mais rapidamente entrar colapsar.

[0027] Os defletores podem compreender uma seção horizontal que se estende, pelo menos, 10 cm, de preferência pelo menos 15 cm na direção do comprimento da cavidade substancialmente paralela ao plano de interface, e uma seção transversa curvada curvando para cima, estendendo pelo menos 10 cm na direção do comprimento e pelo menos, 5 cm, de preferência pelo menos 10 cm para cima a partir da altura da seção defletora horizontal, em que uma distância entre os elementos defletores adjacentes na direção do comprimento da cavidade não é maior do que 1 m, de preferência não maior do que 30 cm, mais preferencialmente não maior do que 10 cm.

[0028] As partes curvadas para cima dos defletores de onda defletem durante navegação quando a cavidade é enchida com ondas de ar, dirigidas para cima, no sentido descendente. Pelo menos três membros de deflexão, podem ser proporcionados na cavidade, as partes defletoras horizontais estando situadas em um plano defletor substancialmente paralelo ao plano de interface. De preferência, o defletor é plano que cobre uma parte substancial da cavidade, tal como pelo menos 25% da área da superfície do plano de interface, de preferência pelo menos 50%, mais preferencialmente pelo menos 75%. Deste modo, a cavidade é eficazmente protegida contra a entrada de onda e a estabilidade da cavidade cheia de ar é melhorada.

[0029] Em uma outra modalidade, o defletor plano é situado a uma distância de, pelo menos, 3 cm a partir do plano de interface. Ao fornecer o defletor plano relativamente próximo da interface ar-água, o movimento ascendente desta interface, por exemplo, durante o movimento de rolamento, é reduzido e a estabilidade da cavidade cheia de ar é melhorada. De um modo preferido, em uma extremidade traseira da cavidade de uma parede traseira da cavidade é inclinada a partir da parede de topo para o plano de interface quando vai em uma direção para trás, pelo menos, um elemento defletor estando situado abaixo do declive das paredes da cavidade traseira.

[0030] De preferência, uma abertura de fornecimento de ar é colocada na parede de topo para a ligação a um conduto de saída do compressor. O ar que é injetado dentro da cavidade através da parede superior, divide-se uniformemente a partir do topo do outro lado da cavidade e flui para baixo ao longo dos defletores, para formar uma interface ar-água estável. Ao proporcionar a entrada de ar na parede superior da cavidade, o fluxo de ar na extremidade frontal continua a ser relativamente não perturbado e uma interface de Kelvin Helmholtz de mistura de ar ótima é formada. Isto é especialmente vantajoso no caso de ser empregue uma cavidade em forma de bala ou punhal.

[0031] Por controle apropriado do fluxo de ar a partir de cada cavidade, e com vista a proporcionar um sistema redundante em caso de falha, uma modalidade de um navio de acordo com a invenção compreende, para cada cavidade ou um par de cavidades em lados opostos da linha central de cada posição de comprimento predeterminado, um compressor correspondente para injeção de ar para dentro da cavidade a uma pressão correspondendo substancialmente à pressão hidrostática, em cada cavidade. Ao proporcionar um compressor para cada cavidade ou par de cavidade, o fluxo de ar para dentro de cada cavidade pode ser eficazmente controlado, definindo a saída do compressor. Isto é muito mais do que fornecer um único compressor e controlar o fluxo de ar para cada cavidade através de uma válvula respectiva de eficiência energética. Também reequipamento de um navio com cavidades de ar existente é facilitada pelo uso de um compressor individual para cada cavidade, em vez de usar um único compressor volumoso. Finalmente, a utilização de uma pluralidade de compressores de menor tamanho é favorável em termos de custos através da utilização de um único compressor grande.

[0032] O navio pode compreender próximo à sua proa uma plataforma de apoio, situada abaixo de um nível de convés superior, os compressores estando situados no convés apoio.

[0033] A abertura de entrada de ar na parede superior da cavidade pode compreender uma seção com um diâmetro relativamente grande que se reduz gradualmente para uma seção de conduto de menor diâmetro. O diâmetro da abertura de entrada de ar pode situar-se entre 15 e 40 cm.

[0034] A entrada de ar alargada verificou ser eficaz para reduzir a velocidade do ar na entrada, resultando em uma interface de Kelvin Helmholtz imperturbado e consequente a mistura de ar-água ótima. Breve descrição dos Desenhos

[0035] Algumas modalidades de um sistema de lubrificação a ar de acordo com a invenção e um navio que compreende um tal sistema serão, a título de exemplo não limitativo, descritos em detalhe com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos:

[0036] FIG. 1 mostra uma vista lateral esquemática de um navio que compreende um sistema de lubrificação a ar de acordo com a invenção,

[0037] FIG. 2 mostra uma vista em perspectiva de um sistema de lubrificação a ar de acordo com a invenção, Fig. 3 mostra uma vista em corte transversal do sistema da FIG. 2,

[0038] A Fig 4 mostra uma vista lateral esquemática de uma cavidade com um defletor alongado de acordo com a invenção,

[0039] As Figs. 5a-5c mostram diferentes modalidades de um defletor de acordo com a invenção,

[0040] Fig. 6 mostra uma vista parcialmente cortada de um navio, compreendendo cada cavidade para um respectivo compressor de convés situado sobre um suporte perto da proa,

[0041] FIG. 7 mostra um número de cavidades perto do arco em uma configuração em forma de V, e

[0042] Fig. 8 mostra uma modalidade de uma cavidade em forma de bala com uma parte frontal arredondada.

Descrição detalhada da invenção

[0043] A Figura 1 mostra um navio 1 que tem um comprimento Lv de entre 20 m e 500 m, e uma largura entre 5 m e 75 m. O navio 1 pode ter um deslocamento de água de, pelo menos, 10000 toneladas, de um modo preferido, pelo menos, 50000 toneladas e é um oceano navio vai. O navio 1 tem um navio 4 com uma proa 2, uma popa 3, lados 5 um fundo substancialmente plano 6 e uma hélice 10. Cavidades de lubrificação a ar 7,8 que estão abertas no plano do fundo 6, são distribuídas ao longo da parte inferior 6 para gerar uma camada de bolhas 9 viajando em direção à popa 3, ao longo dos planos de fundo 6. Compressores 11,12 estão ligados a cada cavidade 7,8 para fornecer ar à pressão hidrostática no interior de cada cavidade no nível de plano prevalecente do navio. Os compressores são 11,12 com um conduto de saída de ar 14 ligado às cavidades 7,8 e tem uma entrada de ar para o conduto 13 para receber ar ambiente. Os compressores 11, 12 são controlados por um controlador 15, para regular a entrada de ar na dependência da velocidade de navegação, estado do mar e na partida e parada.

[0044] Os inventores descobriram que os seguintes princípios fundamentais se aplicam para o projeto adequado do sistema de lubrificação do ar da fig. 1:

[0045] A Figura 2 mostra um sistema de lubrificação a ar 16 que é construído como um módulo integrado formando uma cavidade 33 que pode ser encaixada na parte inferior 6 do navio 4 de um navio 1. O sistema 16 compreende as paredes laterais 18, 18' e uma parede de topo 19. As paredes laterais 18, 18' são suportadas sobre um flange 17 que pode ser soldado no plano de fundo 6 do navio 1. As paredes laterais 18,18' delimitam uma abertura 20 que está substancialmente no nível com a superfície plana de fundo do navio, a abertura 20, formando um plano de interface ar-água lisa no qual o ar é misturado com a água, devido ao efeito de mistura de Kelvin Helmholtz. As bolhas de ar que são misturadas com a água no plano de interface deixam a cavidade ao longo da borda traseiro 21 para passar em uma transição suave a partir da cavidade para a parte inferior e a viajar sem restrições ao longo do plano de fundo 6 na direção da popa 3. Uma parte de parede inclinada para baixo, curvada de forma côncava 27 liga a parede superior 19 com a extremidade traseira 21 para guiar o ar e a água no interior da cavidade em um padrão de fluxo suave ao ponto de saída situado ao longo da borda traseira inferior 21.

[0046] A extremidade dianteira 22 da cavidade 33 é em forma de cruz e uma entrada de ar 23 está situado na parede superior 19. O ar de entrada 19 pode ser conectada a uma saída de ar do conduto 14 dos compressores 11,12.

[0047] No interior da cavidade 33, um número de onda proa defletores 24,25, 26 estende-se ao longo da largura W da cavidade e estão ligados às paredes laterais 18, 18'. O comprimento Lc da cavidade 33 pode ser de cerca de 4 m, a largura W sendo cerca de 75 cm, e a altura Hc tem cerca de 45 cm. As paredes laterais 18, 18' podem ter uma espessura de 16 mm, enquanto que a parede de topo do flange 17 e 19 pode ter uma espessura de 20 milímetros.

[0048] Os inventores descobriram que os seguintes princípios fundamentais aplicam para um projeto de sistema de lubrificação a ar adequado:

[0049] Os defletores de onda dentro da cavidade estabilizam o fluxo de água no interior da cavidade. Isto é importante por duas razões: em primeiro lugar os defletores ativam o enchimento da cavidade com o ar durante a velocidade do navio. Em segundo lugar, os defletores minimizam a resistência da cavidade enquanto o sistema está desligado (sem entrada de ar).

[0050] Os defletores de onda são para serem posicionados acima do plano de interface da cavidade para a obtenção de um fluxo não perturbado de água passando na cavidade durante a velocidade do navio.

[0051] Quando a cavidade é cheia de ar, os defletores são livres da superfície da água. Eles também ajudam a manter a superfície da água estável durante os movimentos de rolamento do navio.

[0052] A inclinação para a parede traseira da cavidade ajuda a libertação suave das bolhas de ar na camada limite do navio e está concebido para ajudar a injetar as bolhas que se formam por mistura de Kelvin Helmholtz na camada limite de superfície navio imediato, minimizando dispersão vertical e otimização de redução de arrasto.

[0053] A forma da parte da frente da cavidade, isto é, em forma de cunha ou em forma de bala, controla o fluxo de água e minimiza a instabilidade da onda na interface ar/água e melhora a mistura de ar consistente na camada limite pelo efeito de Kelvin Helmholtz.

[0054] O comprimento da cavidade é escolhido para ser suficiente para criar um efeito de mistura de ar estável de Kelvin Helmholtz para constante geração de bolhas de ar e o fluxo de bolhas de ar na camada limite.

[0055] O posicionamento relativo das cavidades sob o navio é importante para maximizar a área de superfície lubrificada a ar do navio.

[0056] O tamanho da cavidade determina tanto o volume de ar necessário para a geração estável de bolhas de ar e necessário para a recuperação da cavidade após colapso bolsa de ar. Otimizando o tamanho da cavidade determina a eficácia global de lubrificação e a eficiência da geração de ar total.

[0057] Como é evidente a partir da Figura 3, os defletores de onda 24,24'; -26,26' cada um tem uma parte horizontal 29 que se prolonga em uma distância hl de cerca de 5 cm a partir do plano de interface aberta 30 em que a camada limite entre o ar no interior da cavidade 16 e a água que flui ao longo do plano de fundo 6 está situada. A parte horizontal do defletor de onda 29 tem um comprimento Lwh de cerca de 20 cm, e a parte curva do defletor onda 31 com um comprimento Lwc de cerca de 20 cm. A distância hu das partes horizontais do defletor de onda 29 do topo da parede 19 é de cerca de 30 cm. As partes horizontais 29 de todos os defletores de onda encontram-se substancialmente à mesma altura em um plano defletor 32. A altura hc da parte do defletor curva é cerca de 11 cm.

[0058] A distância g1 entre defletores de onda adjacentes 24, 24' é cerca de 5 cm. A área de superfície projetada dos defletores de onda 24-26; sobre o plano de interface 30 cobre, pelo menos, 25%, de preferência pelo menos 50%, mais preferencialmente pelo menos 75% da área da superfície do plano de interface.

[0059] A entrada de ar 23 é proporcionado com uma seção relativamente larga 34 que liga a um compressor de menor diâmetro do conduto de saída 35, a qual seção ampla reduz a velocidade do ar e fornece uma entrada gradual de ar para dentro da cavidade 3.

[0060] FIG. 4 mostra uma representação esquemática de um sistema de lubrificação a ar 16 que compreende um número de membros defletores substancialmente horizontais 34, 34'. Os membros defletores 34,34' podem ser suportados por tiras separadas em toda a largura da cavidade, ou podem ser parte de um defletor unitário 28 de um tipo tal como mostrado esquematicamente nas figs. 5a-5c.

[0061] Na modalidade da fig. 5a, o defletor 28 compreende um corpo em forma de placa com uma série de fendas 36,36 '. As peças alongadas de defletores 34, 34' fazem parte de um defletor em forma de placa unitária 28.

[0062] Na modalidade da fig. 5b, o defletor 28 é na forma de uma placa perfurada. Os buracos 37,37' definem partes alongadas de defletores 34, 34'.

[0063] Na modalidade da fig. 5c, o defletor 28 é reticulado ou estrutura em forma, em que os membros alongados de defletores 34, 34' são interligados por vigas transversais 35,35'.

[0064] Como pode ser visto na Figura 6, um número de compressores 11 é suportado sobre um compressor de convés 40 de suporte perto da proa do navio 2 1. Outros compressores 12 estão situados perto da proa 2 ao nível do pavimento superior 41. Um compressor 11, 12 é fornecido para cada cavidade 7,8.

[0065] Na Figura 7 é mostrado que um certo número de cavidades 54,54'-59, 59' é distribuído ao longo de linhas que funcionam a partir da linha de centro 50 para os lados 51, 52 quando se vai no sentido traseiro. Duas cavidades centrais 53,53' são fornecidas na proximidade da linha central 50. A linha central das cavidades 54-59' é em um pequeno ângulo em razão à linha central 50. Para cavidades 54,55,56 e 57 e 54', 55', 56' e 57' a parte frontal 70 está localizada mais perto da proa 2 do que a parte traseira 71 da cavidade à frente. Esta sobreposição fornece uma distribuição uniforme de bolhas de ar através do plano de fundo 6.

[0066] Como pode ser visto na fig. 8, a cavidade 33 tem na sua extremidade dianteira 22, uma cabeça arredondada, de modo a ser em forma de bala. Verificou-se que tanto a extremidade frontal arredondada em forma de bala 22, bem como a extremidade frontal em forma de punhal resultam na formação de uma interface ar-água estável no interior da cavidade 33, sem formação de ondas ao longo do plano de interface.

Claims

1. Navio (1) compreendendo um casco (4) tendo uma linha central (50), lados opostos (51, 52) e um fundo plano (6), o navio tendo uma pluralidade de sistemas de lubrificação a ar (7, 8), cada sistema compreendendo paredes laterais (18, 18’) e uma parede de topo (19) definindo uma cavidade (33) com uma abertura (20) situada em um plano de interface (30) que está transversalmente nas paredes laterais, no nível do fundo plano, a abertura tendo uma extremidade frontal (22) e uma extremidade traseira (21) quando vista na direção do comprimento da cavidade e formando um plano de interface água-ar no qual o ar é misturado com a água devido ao efeito de mistura de Kelvin Helmholtz, uma entrada de ar (23) espaçada da abertura da cavidade, a cavidade tendo um comprimento (Lc) e se estendendo em uma direção longitudinal do casco (4), uma distância da parede de topo (19) do plano de interface (30) (He) e uma largura (W), em que a razão Lc/Hc está na faixa de 7:1 a 13:1, caracterizado pelo fato de que o navio compreende uma proa afunilada (2) e um fundo plano moldado de maneira correspondente, em que a razão W/H está na faixa de 1,3:1 a 2,5:1 e a razão Lc/W está na faixa de 3,5 a 1 a 7:1, em que, em cada lado da linha central (50) do navio (1), três cavidades (54, 54’-59, 59’) são distribuídas através do fundo na direção de comprimento ao longo de uma linha se estendendo da linha central (50) próxima à proa (2) a um lado respectivo (51, 52) para formar uma distribuição de cavidade em forma de “V” de modo que as cavidades estão seguindo o formato do casco, uma parte traseira das cavidades dianteiras (54, 54’) sendo situada mais próxima da proa (2), quando vista ao longo da linha central (50), em relação a uma parte frontal das três cavidades (56, 56’).

2. Navio (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o comprimento (Lc) da cavidade é entre 2m e 10m, a distância da parede de topo (19) do plano de interface (30) sendo entre 0,2m e 1,5m, e uma largura (W) sendo entre 0,4m e 2m.

3. Navio (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a extremidade traseira (71) de uma cavidade (54’) mais próxima à proa (2) é posicionada mais distante da proa que a extremidade frontal da cavidade adjacente (55’) vista na direção da popa (3).

4. Navio (1), de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que na região próxima à proa (2), as duas cavidades mais frontais (54, 54’) estão situadas em uma distância predeterminada da linha central (5), duas cavidades adicionais (53, 53’) mais distantes na direção da popa (3) sendo situadas em uma distância menor da linha central (50).

5. Navio (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada cavidade (7, 8) compreende um compressor correspondente (11, 12) para injetar ar na cavidade em uma pressão correspondente à pressão hidrostática em cada cavidade.

6. Navio (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende, acomodando cada par de cavidades em lados opostos da linha central em uma posição de comprimento predeterminado, um compressor correspondente (11, 12) para injetar ar no par de cavidades em uma pressão correspondente à pressão hidrostática em cada cavidade.