PT100842B - Corpo com perfil hidrodinamico, em particular um leme estabilizador para navios - Google Patents

Description

O presente invento refere-se a um corpo para montagem em navios, com um perfil hidrodinâmico simétrico em relação ao seu plano médio, com as características correspondentes ao conceito fundamental contido na reivindicação 1.

Os corpos da arte anterior ficam sujeitos a uma diminuição de pressão no lado contrário àquele de onde provém o escoamento e a uma elevação de pressão do lado de onde provém o escoamento.

Este efeito tem como consequência que, na extremidade livre do corpo, se dê uma compensação das pressões por meio de uma corrente envolvente da extremidade livre e, portanto, pela formação de um turbilhão final forte, vulgarmente designado por esteira turbilionar.

Os turbilhões deste tipo dissipam naturalmente energia o que, no caso de corpos que se deslocam em meios fluidos, como é o caso especial dos navios têm influências negativas sobre o rendimento da propulsão.

Para corpos conformados como estabilizadores já foi proposto munir os mesmos com meios para reduzir a referida esteira turbilionar (DE-PS 1956032). Estes meios consistem em canais dispostos na proximidade da extremidade livre do corpo, ou seja na zona da peça de fecho, que o atravessam obliquamente em relação à direcção do escoamento, nos quais o fluido entra por uma abertura frontal e sai pela parte traseira.

Esta solução conhecida poderá ser, na verdade, eficaz no que respeita à diminuição do referido efeito turbilionar, mas no entanto diminui não só a superfície banhada pelo escoamento, mas também dá origem a dificuldades dos pontos de vista do fabrico e da resistência.

Além disso, a referida solução, em virtude do escoamento verificado nos canais, facilita o aparecimento de cavitações

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VR20/1872 derivadas de alterações bruscas de velocidade, com as respecti vas consequências indesejáveis, como sejam o desgaste dos materiais, ruídos subaquáticos e o aparecimento de vibrações.

Constitui objectivo do invento obviar as deficiências e as condições inaceitáveis atrás referidas, ou pelo menos diminuí-las.

De acordo com o invento este objectivo atinge-se, adoptando as medidas preconizadas na parte caracterizante da reivindicação

1.

As nervuras, que sobressaem do topo do corpo, dispostas lado a lado e os espaços livres entre elas não dimiuem a superfície do corpo banhada pelo fluido, são de realização pouco dispendiosa e não enfraquecem, por si, a reacção transversal do corpo.

Igualmente os pressupostos para o aparecimento de cavitações deixam de existir, dado que, como se referiu, as nervuras se encontram fora da superfície banhada pelo fluido, não dando, portanto, origem a uma rotura das linhas de escoamento.

Pela patente US-PS 3931781 tornaram-se conhecidos os lemes estabilizadores para navios equipados com três ou mais placas, dispostas lado a lado a intervalos iguais, paralelas entre si e à direcção do escoamento da água do mar. Neste caso as referidas placas desenvolvem-se não só na zona da extremidade livre, mas também ao longo de toda a superfície do leme, constituindo-se assim uma espécie de jogo de placas que, naturalmente, tanto do ponto de vista de resistência, como no respeitante às características hidrodinâmicas, se insere no conceito do corpo hidrodinâmico compacto preconizado pelo presente invento.

Nas reivindicações subordinadas caracterizam-se várias formas de concretização e dimensionamentos vantajosos, assim como aplicações do presente invento.

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-4Nos desenhos mostra-se um exemplo de concretização preferida de um corpo, de acordo com o invento, com a forma de um leme estabilizador para navios, em que:

a Fig. 1 é uma vista de frente, a Fig. 2 é uma planta, e a Fig. 3 é um alçado lateral.

Pela referência 1 está indicado, na sua globalidade, um leme principal, no qual se encontra montado de modo articulado um leme auxiliar 2, que pode rodar em relação ao primeiro.

O leme principal toma numa das suas extremidades a forma de uma flange oval que se vai ligar por uma série de parafusos 5 a um veio de leme 6, apenas delineado, disposto segundo o eixo longitudinal A do leme.

O leme principal 1 tem uma ligeira conicidade na sua metade lb dirigida para o lado da flange 3, engrossando nesse sentido, enquanto que, na outra metade dirigida para a extremidade livre, mantém uma grossura constante.

Em corte transversal, o leme principal 1 apresenta um perfil hidrodinâmico P, simétrico em relação ao seu plano médio longitudinal, como se infere da Fig. 3, que mostra a sua configuração usual em forma de gota. Na extremidade livre la encontram-se dispostas seis nervuras R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ equidistantes umas das outras e paralelas entre si e ao plano médio longitudinal do leme.

Os espaços entre as nervuras R¹ a R⁶ são iguais entre si e, no caso do exemplo representado, são sensivelmente iguais a quatro vezes a espessura das nervuras. A forma das nervuras é, no caso do exemplo, escolhida de modo que a sua periferia exterior se adapte à peça de fecho convexa, usual neste tipo de lemes e ao seu respectivo perfil.

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-50 leme auxiliar está igualmente munido

R⁸, que não são no entanto paralelas entre si, mas sim paralelas às superfícies por onde entra ou sai o escoamento do leme auxiliar 2.

efeito de tubeira conseguido deste modo, possibilita a redução do efeito turbilionar no leme principal 1.

Os meios anteriormente descritos, destinados a reduzir a formação de turbilhões podem ser utilizados não só nos lemes estabilizadores, anteriormente referidos, mas também em todos os corpos hidrodinâmicos com funções semelhantes, permanente ou temporariamente, na direcção do escoamento da água que faça um ângulo com o plano médio longitudinal do corpo em questão.

Pode, por exemplo, referir-se o caso dos lemes direccionais de navios com a posição normal vertical ou dos patilhões de iates à vela, em que se verifica sempre este ângulo, quando se actua o leme direccional ou o iate navega à bolina.

Claims (8)

1 - Corpo com um perfil hidrodinâmico simétrico em relação ao seu plano médio longitudinal, adaptado a navios, para ser submetido a uma corrente linear de escoamento de um fluido, de preferência água do mar, o qual se encontra fixado, de forma rígida, rotativa e/ou oscilante, por uma das extremidades a um corpo de suporte, de preferência, a um navio e apresenta na sua outra extremidade meios para diminuição dos turbilhões provocados nesse ponto por incidências angulares do escoamento do fluido em relação ao plano médio longitudinal do referido corpo, caracterizado por os meios para redução da formação de turbilhões serem constituídos por várias nervuras, de preferência seis, (R^x-R^{5 6}), equidistantes e paralelas entre si e paralelas ao plano médio longitudinal do corpo, fixadas na extremidade livre do corpo e cujo comprimento é de cerca de 1/10 a 1/20, de preferência 1/15 do comprimento do corpo (1) medido na direcção do eixo médio longitudinal (A) do corpo (1).

2 - Corpo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a espessura das nervuras (R^x-R⁶) ser de 1:3 a 1:5 da distância entre nervuras, de preferência 1:4.

3 - Corpo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as extremidades livres das nervuras (R^x-R⁶) serem conformados de modo que a sua periferia se adapte à configuração convexa da peça de fecho do perfil (P) do corpo (1).

4 - Corpo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por num corpo constituído por duas partes (1, 2) com um corpo principal (1) e um corpo auxilar (2), articulado no primeiro, se encontrarem as nervuras correspondentes (R⁷, R⁸) e os intervalos igualmente dispostos no corpo auxiliar (2).

5 - Uso de meios para redução da formação de turbilhões de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, quando aplicados a lemes estabilizadores de navios.

6 - Uso de meios para redução da formação de turbilhões de

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-7acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, em lemes direccionais montados sensivelmente verticais, em navios.

7 - Uso de meios para redução da formação de turbilhões de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, em patilhões de iates à vela.

8 - Uso de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por as nervuras sobressaírem do lastro disposto na extremidade livre do patilhão ou serem talhadas no próprio lastro.