UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

FACULTAD DE INGENIERÍA

Implementación de Sistemas de

Ayudas a la Navegación

TEMA 4 b

Contenidos de la clase

•Boyas tipo Spar- Estabilidad

•Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

•Enfilaciones

BOYAS SPAR

Señal tipo Spar – Río de la Plata

Peso

Muerto

8000 KG

Union

Cardanica

Floater

Tubo inferior

550

440

Tubo

superior

6500

1500

Linterna

VEGA VLB 48

ANTENA

RACON

Marca de Tope

Upper Structure

11750 m

m

600

3750

Tubo aquietador

Señal tipo Spar

Señal tipo Spar

Resinex - Elastic Beacons

Archivo pdf

Estabilidad de

una boya tipo

Spar

(análisis

simplificado)

Estabilidad de una boya tipo Spar

(análisis simplificado)

HgGHF

HFHFTg

bb

ddwW

Estabilidad de una boya (análisis detallado de olas)

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

ID HHH

H D : por arrastre (velocidad del flujo)

H I : por inercia (aceleración de la masa de la boya)

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

C D : coeficiente de arrastre

r : masa específica del agua

A: sección transversal de la boya en el plano normal al la fuerza

u : velocidad del agua

2

2

1uACDHD **** r

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

U m : velocidad de la corriente (marea, río)

U x : componente de la velocidad orbital de las

partículas (misma direción que Um)

xm uuu

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

xAi aVolCH ***r

C A : coeficiente de inercia

r : masa específica del agua

Vol: volumen de agua desplazada

a x : aceleración orbital del agua

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

: función potencial del campo de velocidades

)()(

))(cosh(

2txksen

dksenh

zdk

k

H

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

)cos(

)(

)(cosh

2txk

dksenh

zdkHux

xux

t

ua x

x

)(

)(

)(cosh

2

2 txksendksenh

zdkHax

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

T

2

Lk

2

txk Ángulo de fase

T: periodo L: Longitud de onda

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

Aguas profundas: d > 0,5 L

d >> z para boyas

cos**2

Hux sen

Hax ** 2

2

1

)(

)(cosh

dksenh

zdk

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

Aguas profundas: d > 0,5 L

2

0

2

0cos

2

dH

duu xx

T

H

T

Hu x

2

2

Calculo el valor medio entre 0 y / 2

2

0

22

0 2

dsenH

daa xx

22

22

2

TH

T

Ha x

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

Aguas Intermedias: 1 / 2 L > d > 1 / 20 L

d >> z para boyas

dkdksenh

zdk 1

)(

)(cosh

cos1

2 dk

Hux sen

dk

Hax

1

2

2

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

Aguas Intermedias: 1 / 2 L > d > 1 / 20 L

Calculo el valor medio entre 0 y / 2

2

0

2

0cos

1

2

ddk

Hduu xx

dk

Hu x

1

2

2

0

2

0

2

*

1

2

dsendk

Hdaa xx

dk

Ha x

1

2

2

Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)

Aguas Intermedias: si d = 1 / 20 L

Calculo el valor medio entre 0 y / 2

dk

Hu x

1

2

dk

Ha x

1

2

2

T

Hu x 10 22

6320T

H

T

Ha x

Estabilidad de Spares (análisis detallado de olas)

No se puede considerar d >> z, por lo que hay que

evaluar las acciones del oleaje en franjas

horizontales dF

Spares

En general, puede despreciarse el efecto sobre el péndulo y se

adopta sólo el efecto sobre el flotante.

¿Qué ola considerar?

- Como condición de servicio, se puede considerar

Hs, pero con una pérdida de divergencia vertical de

la linterna menor al 50%

- Como condición última, se puede considerar H1/10

Pilotes (Aplicación para Balizas)

- Si 20 < L, se puede despreciar el efecto del oleaje

T

L

f

- Para una Baliza: Tf2

1

- Si el suelo es erosionable, puede

haber desmoronamiento. Se

sugiere:Tf

2

1

Acciones sobre Balizas-

Expresiones de Morrison

- Para una Baliza, se pueden aplicar las expresiones de Morrison:

t

vDcF mi

4

...

2r - r: masa específica

2mc 2mcHDkcF mimim ...2

1 2r

DHkcF mddm ...2

1 2

0r c0: coef. de fricción 2

Suma Vectorial

Kmi; kmd surgen de la Teoría de Airy

Fim se da ¼ L antes de la cresta

Fdm se da en la cresta

ENFILACIONES

ENFILACIONES

ENFILACIONES

1000

1

ENFILACIONES (Mar del Plata)

ENFILACIONES (Mar del Plata)

ENFILACIONES

1000

1

ENFILACIONES

)(.W

hHXKd

hX

H 650

K : Coeficiente de sensibilidad lateral (adimensional)

El resto de las magnitudes expresadas en [m].

ENFILACIONESK Calidad de la

enfilación

Observaciones

< 0,6 Inutilizable Debe ser mejorada

0,6 a 1 Mala Debe ser mejorada

1 a 1,5 Regular Debe ser mejorada si el gasto es

pequeño

1,5 a 2,5 Buena

2,5 a 3,5 Muy buena

3,5 a 4,5 Excelente

> 4,5 ExcesivaLa información es demasiado

rápida

BIBLIOGRAFÍA

▪ IALA Navguide Edition 7, 2014

▪Determinación de Fuerza Horizontal (H) en cadenas de amarre. Apuntes

AtoN. 2004

▪Enfilaciones y su calculo- SHN

▪IALA Guideline No. 1023, Para EL DISEÑO DE ENFILACIONES, EDICIÓN

1, Diciembre 2001