Projeto de sistemas ocêanicos II

Apresentação em tema: "Projeto de sistemas ocêanicos II"— Transcrição da apresentação:

1 Projeto de sistemas ocêanicos II
Pesqueiro Trawler\Purse Seiner L.Louise (Arrasto\Cerco) Gilberta Teixeira e Pedro Leal Professor: Protásio Dutra

2 Motivação Consumo de peixe no Brasil muito abaixo do recomendado pela OMS; Embarcações pesqueiras brasileiras de pequeno porte e “artesanais”; Estoque costeiro sob grande pressão: necessidade de substituição do consumo de espécies como a sardinha; Estoques oceânicos em níveis favoráveis: FAO 2008; Incentivo do governo para consumo do pescado: Semana do Peixe e programa Profrota.

3 Embarcação Cerco Arrasto de fundo
Pesqueiro Arrasto/Cerco: diferentes tipos de espécies capturadas e redes; Sistema de refrigeração que utiliza água do mar: Refrigerated Sea Water ; Diversos equipamentos de convés para movimentação das redes; Grande tempo de operação- até 30 dias no mar. Necessita grande capacidade de carga e de demanda elétrica. Loa entre 60 e 120 m, Velocidade em pesca varia segundo a espécie. Cb de 0,45 a 0,6. Modernos equipamentos de navegação e procura de cardumes. Arrasto de fundo Cerco Modos de pesca: Cerco e Arrasto de fundo Trawler/Pur se Seine “Chris Andra”

4 Tipos de Peixe 13 cm 45 cm 71 cm Anchoíta: Substitui a sardinha;
Engraulis Anchoita Espécies indicadas pelo programa Profrota: Anchoíta: Substitui a sardinha; Maiores estoques: toda costa argentina; Sazonalidade: outubro e novembro; Peixe-Sapo: pode ser alternativa na exploração de atuns; Maiores estoques: Sudeste-Sul brasileiro; Sazonalidade: abril a julho Bonito –Listrado: Espécie de atum de carne nobre; Maiores estoques: sudeste brasileiro; Sazonalidade: Dezembro a fevereiro. 13 cm Lophius gastrophysus 45 cm Skipjack Tuna 71 cm

5 Arrasto de fundo com TED
Tipos de Redes A cada diferente saída, segundo a espécie, é levado um tipo de rede. Arrasto de fundo: Peixe-Sapo Pesca em baixa velocidade: entre 4 e 5 nós para espécies de médio porte (FAO); Capacidade da rede: 52 ton (1065 m2); Possui TED(Turtle Excluder Devices)- reduz pesca indesejada . Arrasto de meia-água: Anchoíta Velocidade de arrasto entre 2 e 3 nós; Capacidade da rede: 52 ton. Cerco: Bonito-Listrado Grande velocidade durante o cerco: 13 nós; Capacidade da rede: 86 ton Arrasto de fundo com TED Arrasto de meia água Rede de Cerco

6 Rota de operação: pesca oceânica
A região de captura da embarcação varia entre o Rio de Janeiro até o sul da argentina, segundo a espécie e as zonas de desembarque. Terminais pesqueiros: RJ, Sul do Brasil e Argentina. Rota de operação: pesca oceânica

7 Síntese – Análise - Avaliação:
Método – Importância e definição Importância: Eficácia: Organização do trabalho, maior clareza sobre as metas e passos a serem dados no desenvolvimento; Estratégia de desenvolvimento do objeto. Definição: Contexto do objeto; Síntese: Conceito do objeto: elementos funcionais; Análise e Avaliação: Qualificação e Expectativas sobre objeto; Matrizes funcional e de qualidade: relação entre os elementos; Fluxograma : estratégia de desenvolvimento Síntese – Análise - Avaliação: Conceito -> qualificação -> Expectativa

8 É feita sobre o elemento de síntese: critérios adotados e regras
Método – Matrizes de Influência Fluxograma Matriz Funcional: Relaciona os elementos de síntese da embarcação; Grau de influência entre as partes: previsão de conflitos; Escala: 10 para maior influência, 1 para menor influência mas que deve ser observada. Matriz de Qualidade: Relaciona os elementos funcionais com os elementos de qualidade; Ordem de importância segundo a experiência do projetista e idéias preliminares; Determina a estratégia de solução: ordena os elementos funcionais. É feita sobre o elemento de síntese: critérios adotados e regras

9 Otimizador – Elementos
Modelo reduzido da embarcação; Objetivo: Custo mínimo do peixe e menor que a média do mercado brasileiro; Variáveis: L, B, T, Cb, Vs; Relações e custos a partir de semelhantes; Restrições: Preço máximo do kg do peixe: R$ 4,51 Taylor (V/√L) : 1,15 a 1,5 Cb: 0,45 a 0,6 Loa/B: 4,54 a 5,92 B/T: 1,76 a 2,5 Balanço elétrico positivo: margem de até 10% Otimizador: determinar as dimensões principais da embarcação OTIMIZADOR

10 / Otimizador – Como funciona Loa, B, T , Cb e Vs
Resistência ao Avanço: P (∆); P (Loa); P (Vs) Semelhantes Média: ∆ (lwl); ∆ (B); ∆ (T); ∆(Cb) Semelhantes MCA: P(Loa, B,T ,Cb) MCP: RPM (P) e g⁄Kwh (P) Deslocamento Peso de aço Consumo de Combustível Capacidade dos tanques Carga(∆) / Receita máxima: carga durante vida útil Custo mínimo: Aquisição e operação Minimizar o preço do peixe

11 Otimizador – Dimensões principais
Margem de até 10% do estimado Dimensões principais do navio ótimo Preço médio final 7% menor que o de mercado Qualidade do peixe que chega aos terminais pesqueiros é superior, ainda com melhor aproveitamento do pescado !

12 Resistência ao Avanço = 449,92 kN
Forma Resistência ao Avanço: Geradas diversas formas Variou LCB: (-1,5%<LCB<1,5%) Bulbo Delta: vantajoso para embarcações com grandes movimentos verticais; 462,73kN 2) Estabilidade Incial GM > 0,35 m -> LOA<70m GM>0,15 -> LOA>70m Valor encontrado: GM=0,46 m. Forma Vencedora: Resistência ao Avanço = 449,92 kN

13 Superestrutura e Arranjo dos Equipam. de Pesca
Eficiência Operacional. Arranjo do convés: Seleção e posicionamento dos equipamentos de pesca. Definição e localização da superestrutura. Guinchos de arrasto Tambores de rede (arrasto) Superestrutura Guindaste de movimentação de rede (cerco) Guindastes Tubo de passagem de redes

14 Sistema Propulsivo - Hélice
Diâmetro do propulsor: 3,8 m (Semelhantes) Diâmetro do Nozzle: 4,48 m (Referência para lazera e distância ao fundo) Eficiência: Encontrar o hélice de melhor eficiência que atenda aos critérios de empuxo e cavitação. Hélice: passo controlado e tubulão – Kaplan 4-55; Família de propulsores: Gráficos de Kt. Kq e J - variação do tipo de Tubulão, passo de projeto e 5 diferentes rotações. Empuxo requerido: 590,7 KN Dos 56 propulsores gerados, 21 passam; Cavitação: Burril 5% Dos 21 restantes, 18 atendem ao critério; Maior eficiência η0: 0,604 T = 606 KN ; RPM = 215 ; P/D = 1,0; Bollar Pull Potência máxima de tração: (FAO) Capacidade das redes: 89 ton T = 1154 KN ; RPM: 146 ; P/D = 1,4

15 Motor selecionado da família de motores
Sistema Propulsivo – Seleção do Motor Velocidade de serviço: 17,1 nós Potência a ser entregue ao propulsor: 6850 kW Margens de operação: Margem de mar: 15%; Margem de operação: 10% Margem de rotação: 5% Margem redutora: 5% Margem Gerador de eixe: 5% Potência requerida: 8200 kW Critérios de Seleção: Potência fornecida; Comprimento/Peso; Consumo Motor selecionado da família de motores Man B&W V28/33D

16 P = 2669 kW para 1204 toneladas de peixe
Sistema RSW e Balanço Elétrico Eficiência RSW: grande demanda elétrica, determinanate para o balanço; Sistema RSW: Deve atender à carga térmica para manter os peixes entre -1° e 1° ; Balanço elétrico: Deve atender a demanda elétrica com o menor percentual de carga elétrica disponível possível Sistema RSW: 20% de água do mar é adimitida aos tanques; Troca calor com o refrigerante; Água trocada com frequência para garantir a qualidade do peixe. Funcionamento do Sistema RSW A carga térmica é estimada como f(capacidade de carga): semelhantes. P = 2669 kW para 1204 toneladas de peixe

17 Sistema RSW e Balanço Elétrico
Norma NBR 7567: Quais equipamentos considerar; Estimativa dos equipamentos consumidores; Condições de operação: No mar: essencial e normal – define o gerador de emergência; Manobra; Carga e Descarga No porto Em pesca: pior condição: kW

18 Arranjo e Compartimentação
Garantir a autonomia da embarcação: 23 dias; Capacidade de carga requerida: 1200 ton; Compartimentação: Regra: IMO e DNV

19 Capacidade de carga encontrada 9% maior que a estimada.
Voltamos ao otimizador, para verificar a variação no preço do peixe e possíveis variações das dimensões principais. Porém nosso método não previa tal volta.

20 Esta variação não alterou os demais elementos de síntese!!!
preço do peixe atualizado no otimizador: R$ 3,843 O custo de Aquisição aumentou pois a potência requerida pelo motor foi de 2 kW maior. Como o custo dos equipamentos da praça de máquinas estão em função deste, houve um aumento de 1% no valor final. Cb: aumento de 0,1% Deslocamento: aumento de 5 ton (0,009%) Dimensões principais continuam as mesmas! Esta variação não alterou os demais elementos de síntese!!!

21 Arranjo e Compartimentação
Arranjo das Acomodações e Praça de Equipamentos: Referência: Navios semelhantes

22 Topologia Estrutural 1) Módulo de Seção Calculado maior que Requerido por regra. Topologia estrutural transversal Regra: DNV – embarcações de aço menores que 100 metros e regras específicas para pesqueiros.

23 Topologia Estrutural 58% maior que o requerido por regra!
Módulo de Seção: 58% maior que o requerido por regra! Justificativa: 2 Anteparas longitudinais corrugadas; Presença de um segundo convés; Todas as espessuras adotadas são comerciais: maiores que o mínimo requerido por regra.

24 Sistema de Governo e PD Manobrabilidade: Bow thruster: 800 kW
Sistema de posicionamento dinâmico apoia no carregamento dos peixes para o cerco; Bow thruster: 800 kW Stern Thruster: 550 kW Leme: Critérios da IMO: Dt < 5Lpp e Avanço < 4,5 Lpp; FAO: tempo de manobra: 5 min – velocidade de entrada da manobra de Giro; Diâmetro tático equivalente ao comprimento da rede de cerco; T = 4’40” , Vgiro = 13 nós.

25 Continua ...