Beslis
Wat doet het vrije-vloeistofeffect met de stabiliteit?
De les in gewone woorden
- Wat er gebeurt
- Een deels gevulde tank, bilgewater of een volgelopen kajuit heeft een vrij vloeistofoppervlak.
- Als de boot helt, stroomt de vloeistof naar de lage kant.
- Het gewicht verschuift opzij en vergroot de helling.
- Het effect is alsof G is gestegen: een virtuele stijging van G, waardoor de effectieve GM kleiner is.
- Vooral de breedte telt
- Bij een rechthoekig vrij vloeistofoppervlak en kleine helling hangt de correctie af van de derde macht van de breedte, de lengte, de vloeistofdichtheid en de waterverplaatsing.
- De diepte speelt in deze benadering geen rol zolang het oppervlak de volle breedte beslaat.
- Verdubbel alleen de breedte en de correctie wordt achtmaal zo groot.
- Bij heel ondiep water kan de bodem bij toenemende helling deels droogvallen, waardoor dat oppervlak verandert.
- Tanks onderverdelen
- Een vloeistofdicht langsschot, in de lengterichting, vormt afzonderlijke smalle oppervlakken.
- Twee gelijke, gescheiden compartimenten verkleinen de correctie bij kleine helling tot een kwart.
- Gewone geperforeerde slingerschotten, platen met gaten, remmen het klotsen.
- Ze geven deze statische vermindering niet als vloeistof tussen de compartimenten kan stromen.
- Het effect beperken
- Houd tanks helemaal vol of leeg waar de instructies van de fabrikant en de tankindeling dat toelaten.
- Houd daarbij de boot dwarsscheeps in evenwicht.
- Beperk het aantal deels gevulde tanks.
- Pomp de bilge droog en houd de kuipafvoeren vrij.
- Water over een brede kajuitvloer na vollopen of platgaan kan je jacht erg rank maken. Pomp het vroeg weg.
Kerngegevens
- Effect
- Virtuele stijging G: effectieve GM = GM − vrije-vloeistofcorrectie
- Breedte³-regel
- Rechthoekig oppervlak; kleine helling; overige factoren gelijk
- Breedte verdubbeld
- 8 maal de correctie bij kleine helling, overige factoren gelijk
- Twee gescheiden compartimenten
- Gelijke vloeistofdichte lengtehelften: een kwart bij kleine helling
Kernpunten
- Klotsende vloeistof werkt als een virtuele stijging van G.
- Rechthoekig oppervlak, kleine helling: verlies groeit met breedte³; bij gelijke vorm en afmetingen doet de diepte er niet toe.
- Twee gelijke vloeistofdichte compartimenten in de lengterichting verkleinen de correctie bij kleine helling tot een kwart.
- Beperk deels gevulde tanks volgens het tankgebruiksplan van de fabrikant, met behoud van dwarsscheeps evenwicht; houd de bilge droog.
Controleer wat je hebt gelezen
Welke afmeting komt bij een rechthoekig vrij vloeistofoppervlak en kleine helling tot de derde macht in de correctie voor?
Waar of niet waar?
Beslis bij elke uitspraak voordat je het antwoord ziet.
Gebruik altijd één tank tegelijk, ongeacht de indeling.
Rechthoekig oppervlak, kleine helling: verlies groeit met breedte³; bij gelijke vorm en afmetingen doet de diepte er niet toe.
Twee gelijke vloeistofdichte compartimenten in de lengterichting verkleinen de correctie bij kleine helling tot een kwart.
Enkele centimeters water over de kajuitvloer kunnen geen kwaad omdat ze weinig wegen.
Praktijkgeval en examentips
Situatie
Na platgaan staat er over de volle breedte water op de kajuitvloer van je jacht. Ook twee halfvolle watertanks klotsen. De boot reageert nu traag en blijft bij elke slinger hangen. Wat gebeurt er en wat doe je eerst?
Toon het antwoord
Het brede vrije vloeistofoppervlak en de deels gevulde tanks werken als een virtuele stijging van G, waardoor de effectieve GM daalt. Stop eerst verdere waterinstroom, pomp en hoos daarna het kajuitwater weg. Houd de bemanning laag en centraal. Volg het tankgebruiksplan van de fabrikant: beperk vrije vloeistofoppervlakken en houd de boot dwarsscheeps in evenwicht.
Examentips
- Vrije-vloeistofeffect = virtuele stijging van G; effectieve GM daalt.
- Rechthoekig oppervlak, kleine helling: breedte³-regel; de diepte telt alleen niet mee zolang vorm en afmetingen van het oppervlak gelijk blijven.
- n gelijke gescheiden vloeistofdichte compartimenten in de lengterichting: correctie bij kleine helling ÷ n².
- Houd tanks vol of leeg volgens het tankgebruiksplan van de fabrikant, met behoud van dwarsscheeps evenwicht; houd de bilge droog.