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CAPÍTULO 3. PROPULSÃO
Ou seja, a velocidade média axial no plano do hélice atrás do navio à velocidade V , no
ensaio de resistência sem hélice, é a velocidade da esteira nominal,
V a = (1 − w n ) V (3.48)
e, com o hélice em operação atrás do navio, o escoamento devido à presença da querena é
modificado obtendo-se a velocidade da esteira efectiva,
V e = (1 − w e ) V (3.49)
A velocidade total será a soma da velocidade da esteira efectiva e da velocidade axial induzida
pelo hélice.
O rendimento rotativo relativo η R é calculado por
η R = K Q0m
K Qm
(3.50)
em que K Q0m é obtido a partir do diagrama em águas livres do hélice e o coeficiente de binário
K Qm é calculado com base nos resultados experimentais do ensaio de propulsão.
Designa-se por rendimento do casco a razão entre a potência efectiva e a potência propulsiva,
ou seja,
η H = P E
P T
= R T · V s
T · V a
= 1 − t
1 − w
(3.51)
A determinação de w, t e η H é feita preferencialmente através de ensaios de modelos em
ensaios de auto-propulsão utilizando um hélice de “stock” com características conhecidas, tão
aproximadas quanto possível do hélice óptimo. Se não for possível utilizar um modelo, aqueles
parâmetros poderão ser estimados com base em dados estatísticos. Para navios com um ou
dois hélices, o diagrama de Harvald permite estimar os valores de w, t e η H em função do
coeficiente de finura total e da razão B/L, com correcções associadas ao tipo de popa, cota do
veio e diâmetro do hélice. Outros autores propuseram algumas expressões para a estimativa
daqueles parâmetros. Destas, destacam-se as de Taylor, Schoenherr e Luke, para navios com
um hélice,
e,
w = 0, 5C b + 0, 025 (3.52)
t = 0, 5w (3.53)
com η H = 1, 02. Para navios com dois hélices,
e,
w = 0, 4533C b − 0, 114 (3.54)
t = 0, 7w + 0, 01 (3.55)
com η H = 0, 985. Poderão aqui ser referidas as expressões mais complexas apresentadas por
Holtrop, com base em mais de duzentos ensaios de auto-propulsão em modelos de navios de
diversos tipos.