SPEC­CHI LI­QUI­DI LI­BE­RI DI OSCIL­LA­RE (SLACK TANKS)

Superyacht (Italian) - - Tecnica -

Quan­do si riem­pie una pi­sci­na a bor­do di una na­ve la sua sta­bi­li­tà si ri­du­ce per due mo­ti­vi: Il con­si­de­re­vo­le pe­so (ac­qua del­la pi­sci­na) che vie­ne spo­sta­to dal­le cas­se di rac­col­ta, po­ste ge­ne­ral­men­te mol­to in bas­so, al­la pi­sci­na po­sta in­ve­ce mol­to più in al­to, ge­ne­ral­men­te su uno dei pon­ti sco­per­ti. L’ef­fet­to del­lo spec­chio li­qui­do li­be­ro di oscil­la­re co­sti­tui­to dal­la su­per­fi­cie dell’ac­qua con­te­nu­ta nel­la pi­sci­na. Se la pri­ma cau­sa di ri­du­zio­ne del­la sta­bi­li­tà è ab­ba­stan­za in­tui­ti­va (il ba­ri­cen­tro del­la na­ve si al­za di una quan­ti­tà che è fun­zio­ne di quan­ta ac­qua vie­ne spo­sta­ta e dell’en­ti­tà del­lo spo­sta­men­to), la se­con­da cau­sa è un pò me­no in­tui­ti­va. Ve­dia­mo di ca­pir­ci qual­co­sa. Un ca­ri­co li­qui­do a bor­do, se non è con­ser­va­to in un de­po­si­to pie­no “a tap­po” e si­gil­la­to, sa­rà li­be­ro di muo­ver­si nel suo con­te­ni­to­re e cam­bia­re la for­ma del suo vo­lu­me. In par­ti­co­la­re cam­bie­rà la for­ma del­la su­per­fi­cie del ca­ri­co li­qui­do: il co­sid­det­to “spec­chio li­qui­do”. Una pi­sci­na a bor­do co­sti­tui­sce uno “spec­chio li­qui­do”. La sem­pli­ce pre­sen­za di que­sta su­per­fi­cie li­be­ra, o me­glio di uno “spec­chio li­qui­do li­be­ro di oscil­la­re” de­ter­mi­na una ri­du­zio­ne del­la sta­bi­li­tà del­la na­ve, in quan­to si ri­du­ce il rag­gio me­ta­cen­tri­co del­la ca­re­na “r” e con­se­guen­te­men­te l’al­tez­za me­ta­cen­tri­ca “r-a”. Nel ca­so di una pi­sci­na, in cui il li­qui­do con­te­nu­to nel de­po­si­to è co­sti­tui­to da ac­qua di den­si­tà più o me­no equi­va­len­te a quel­la dell’ac­qua di ma­re in cui la na­ve sta na­vi­gan­do, la ri­du­zio­ne dell’al­tez­za me­ta­cen­tri­ca di­pen­de so­lo dal­la geo­me­tria del­la su­per­fi­cie li­be­ra, o più pre­ci­sa­men­te al mo­men­to di iner­zia “i” del­la su­per­fi­cie del­lo spec­chio li­qui­do ri­spet­to al as­se ba­ri­cen­tri­co pa­ral­le­lo al pia­no di sim­me­tria lon­gi­tu­di­na­le del­la na­ve. In­fat­ti se la cop­pia di sta­bi­li­tà del­la na­ve (Right Mo­ment), che rap­pre­sen­ta la ca­pa­ci­tà del­la na­ve a ri­pren­de­re la sua po­si­zio­ne oriz­zon­ta­le do­po che si è in­cli­na­ta per una cau­sa ester­na (ven­to, on­de, etc), è da­ta dal­la se­guen­te re­la­zio­ne (per pic­co­le in­cli­na­zio­ni nei li­mi­ti del me­to­do me­ta­cen­tri­co): RM = D (r-a) sen a la pre­sen­za di uno spec­chio li­qui­do (nel ca­so sia ac­qua) li­be­ro di oscil­la­re ri­du­ce la cop­pia di sta­bi­li­tà co­me se­gue: RM = D (r-a) sen a- (p i/v) sen a do­po una se­rie di pas­sag­gi la re­la­zio­ne si sem­pli­fi­ca e di­ven­ta: RM = D (r-a-i/v) sen a Do­ve RM = Right Mo­ment (r-a) = al­tez­za me­ta­cen­tri­ca a = an­go­lo di sban­da­men­to p = pe­so li­qui­do i = mo­men­to di iner­zia del­la su­per­fi­cie del­lo spec­chio li­qui­do v = vo­lu­me del li­qui­do V = vo­lu­me di ca­re­na del­la na­ve

In pra­ti­ca la cop­pia di sta­bi­li­tà RM si ri­du­ce in fun­zio­ne del mo­men­to di iner­zia del­la su­per­fi­cie del­lo spec­chio li­qui­do,

mo­men­to di iner­zia che rap­pre­sen­ta la re­si­sten­za (iner­zia ap­pun­to) di un li­qui­do a mu­ta­re la sua for­ma. Per una for­ma sem­pli­ce co­me quel­la di una pi­sci­na ret­tan­go­la­re, ta­le il mo­men­to di iner­zia (i) sa­rà da­to da: i = (L * B3)/12 do­ve L è la lun­ghez­za e B la lar­ghez­za del­la pi­sci­na che vie­ne ele­va­ta al cu­bo. La re­la­zio­ne ci di­ce quin­di che la ri­du­zio­ne di sta­bi­li­tà è fun­zio­ne esclu­si­va­men­te del­le di­men­sio­ni del­lo spec­chio li­qui­do, ov­ve­ro del suo mo­men­to di iner­zia, e non dal­la quan­ti­tà di ac­qua con­te­nu­ta nel­la pi­sci­na. È poi evi­den­te che più la pi­sci­na sa­rà lar­ga e più la sta­bi­li­tà tra­sver­sa­le del­la na­ve si ri­dur­rà. Ec­co per­ché le cas­se che con­ten­go­no li­qui­di a bor­do, al­me­no quel­le più gran­di, so­no sempre sud­di­vi­se in com­par­ti­men­ti in mo­do da li­mi­ta­re le di­men­sio­ni L e B e, quin­di, ri­dur­re il mo­men­to di iner­zia. Lo stes­so espe­dien­te si usa sul­le na­vi ci­ster­na do­ta­te di cas­se di gran­di di­men­sio­ni. Per da­re l’idea di quan­to pos­sa­no es­se­re pe­ri­co­lo­si gli spec­chi li­qui­di a bor­do, la­scian­do sta­re per un at­ti­mo le piscine e le ci­ster­ne, ba­sta ricordare il gra­ve pe­ri­co­lo rap­pre­sen­ta­to da un pon­te di co­per­ta al­la­ga­to per col­pi di ma­re o piog­gia nel ca­so non si rie­sca a sca­ri­ca­re ra­pi­da­men­te l’ac­qua: es­so co­sti­tui­sce un ri­schio gra­vis­si­mo per la si­cu­rez­za del­la na­ve, an­che se la quan­ti­tà di ac­qua è mi­ni­ma.

so­no fat­te que­ste pa­re­ti tra­spa­ren­ti? Ad esem­pio un ve­tro del­la di­men­sio­ne 1.150x1.150 mm, ha uno spes­so­re di 27,04 mm e la sua com­po­si­zio­ne è la se­guen­te: 8EXC/1.52PVB+XIR/8EXC/1,52SG/8EXC. Que­sta si­gla ci di­ce che in real­tà que­sto ve­tro è com­po­sto da un pac­chet­to di tre ve­tri da 8 mm ex­tra­chia­ro (8EXC) tra cui so­no in­ter­po­sti 2 sottili film di ma­te­ria­le pla­sti­co che han­no an­che la fun­zio­ne di evi­ta­re che il ve­tro va­da in mil­le pez­zi in ca­so di rot­tu­ra. Dei tre ve­tri due so­no quel­li strut­tu­ra­li men­tre il ter­zo, quel­lo in­ter­no su cui si può cam­mi­na­re per in­ten­der­ci, è con­si­de­ra­to sa­cri­fi­ca­le per­ché po­ten­zial­men­te più espo­sto al pe­ri­co­lo di dan­neg­gia­men­to. Qua­li so­no le di­men­sio­ni del­la più gran­de pi­sci­na rea­liz­za­ta da CRN a bor­do di un pro­prio ya­cht? A bor­do del no­stro 73 me­tri “Yal­la”, sul lo­wer deck a pop­pa, è sta­ta rea­liz­za­ta una pi­sci­na di 7.8 x 3.3 m e pro­fon­di­tà va­ria­bi­le, per una ca­pa­ci­tà com­ples­si­va di cir­ca 23 me­tri cu­bi. Nel­la zo­na do­ve si nuo­ta, gra­zie al di­spo­si­ti­vo per il nuo­to con­tro­cor­ren­te di cui è do­ta­ta la pi­sci­na, la pro­fon­di­tà mi­ni­ma e di 1.2 m. Dal­le piscine sia­mo ar­ri­va­ti al­le cascate: ci so­no ul­te­rio­ri pro­ble­mi da af­fron­ta­re in que­sto ca­so? Qua­li so­no le vo­stre espe­rien­ze a ri­guar­do? Ad og­gi non ab­bia­mo an­co­ra in­stal­la­to cascate sui no­stri ya­cht, ma pro­prio ora ne stia­mo stu­dian­do una per il 79 me­tri in co­stru­zio­ne. Dal pun­to di vi­sta tec­ni­co non ci so­no par­ti­co­la­ri pro­ble­mi da af­fron­ta­re, se non quel­li le­ga­ti all’im­pian­to ed al cir­cui­to idrau­li­co. Ad esem­pio per la ca­sca­ta che stia­mo stu­dian­do l’ac­qua, aspi­ra­ta dal­la pi­sci­na, vi ri­ca­de den­tro scor­ren­do su un ve­tro. È quin­di un im­pian­to re­la­ti­va­men­te sem­pli­ce. Se in­ve­ce la ca­sca­ta non ri­ca­de den­tro una pi­sci­na l’im­pian­to sa­rà un po’ più com­pli­ca­to ma, tut­to som­ma­to, il pro­ble­ma sa­rà li­mi­ta­to al cor­ret­to di­men­sio­na­men­to del cir­cui­to idrau­li­co e del­le pom­pe. Poi an­drà stu­dia­to il ti­po di get­to da rea­liz­za­re per ot­te­ne­re l’ef­fet­to vo­lu­to, l’ef­fet­to este­ti­co, la sce­no­gra­fia: una la­ma di ac­qua più stret­ta o più lar­ga, dei get­ti mul­ti­pli, o al­tro.

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