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UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE INGENIERÍA
Implementación de Sistemas de
Ayudas a la Navegación
TEMA 4 b
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Contenidos de la clase
•Boyas tipo Spar- Estabilidad
•Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)
•Enfilaciones
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BOYAS SPAR
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Señal tipo Spar – Río de la Plata
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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
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Señal tipo Spar
Resinex - Elastic Beacons
Archivo pdf
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Estabilidad de
una boya tipo
Spar
(análisis
simplificado)
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Estabilidad de una boya tipo Spar
(análisis simplificado)
HgGHF
HFHFTg
bb
ddwW
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Estabilidad de una boya (análisis detallado de olas)
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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)
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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
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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
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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
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Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)
: función potencial del campo de velocidades
)()(
))(cosh(
2txksen
dksenh
zdk
k
H
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Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)
)cos(
)(
)(cosh
2txk
dksenh
zdkHux
xux
t
ua x
x
)(
)(
)(cosh
2
2 txksendksenh
zdkHax
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Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas)
T
2
Lk
2
txk Ángulo de fase
T: periodo L: Longitud de onda
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Spares
En general, puede despreciarse el efecto sobre el péndulo y se
adopta sólo el efecto sobre el flotante.
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¿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
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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
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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
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ENFILACIONES
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ENFILACIONES
![Page 29: Conferencia de Olas - · 2019. 3. 12. · Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas) C D: coeficiente de arrastre r: masa específica del agua A: sección transversal de](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012922/5fc9018a14ef0f43a247e9c2/html5/thumbnails/29.jpg)
ENFILACIONES
1000
1
![Page 30: Conferencia de Olas - · 2019. 3. 12. · Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas) C D: coeficiente de arrastre r: masa específica del agua A: sección transversal de](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012922/5fc9018a14ef0f43a247e9c2/html5/thumbnails/30.jpg)
ENFILACIONES (Mar del Plata)
![Page 31: Conferencia de Olas - · 2019. 3. 12. · Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas) C D: coeficiente de arrastre r: masa específica del agua A: sección transversal de](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012922/5fc9018a14ef0f43a247e9c2/html5/thumbnails/31.jpg)
ENFILACIONES (Mar del Plata)
![Page 32: Conferencia de Olas - · 2019. 3. 12. · Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas) C D: coeficiente de arrastre r: masa específica del agua A: sección transversal de](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012922/5fc9018a14ef0f43a247e9c2/html5/thumbnails/32.jpg)
ENFILACIONES
1000
1
![Page 33: Conferencia de Olas - · 2019. 3. 12. · Estabilidad de boyas (análisis detallado de olas) C D: coeficiente de arrastre r: masa específica del agua A: sección transversal de](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012922/5fc9018a14ef0f43a247e9c2/html5/thumbnails/33.jpg)
ENFILACIONES
)(.W
hHXKd
hX
H 650
K : Coeficiente de sensibilidad lateral (adimensional)
El resto de las magnitudes expresadas en [m].
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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
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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