Cariere hidrodinamicăEdit
În același mod în care inginerii civili proiectează pentru a se adapta la sarcinile vântului asupra clădirilor și podurilor, inginerii navali proiectează pentru a se adapta la faptul că o navă este îndoită sau o platformă este lovită de valuri de milioane de ori în timpul vieții sale.
StabilitateEdit
Un arhitect naval, ca și un proiectant de avioane, este preocupat de stabilitate. Sarcina arhitectului naval este diferită, în măsura în care o navă operează în două fluide simultan: apă și aer. Inginerii se confruntă, de asemenea, cu provocarea de a echilibra încărcătura pe măsură ce masa navei crește și centrul de greutate se deplasează mai sus, pe măsură ce containerele suplimentare sunt stivuite pe verticală. În plus, greutatea combustibilului reprezintă o problemă, deoarece înclinarea navei face ca greutatea să se deplaseze odată cu lichidul, provocând un dezechilibru. Acest dezechilibru este contracarat de apa din rezervoarele de balast mai mari. Inginerii se confruntă cu sarcina de a echilibra și urmări combustibilul și apa de balast a unei nave.
CorodareaEdit
Mediul chimic cu care se confruntă navele și structurile offshore este mult mai dur decât aproape oriunde pe uscat, cu excepția uzinelor chimice. Inginerii navali sunt preocupați de protecția suprafețelor și de prevenirea coroziunii galvanice în fiecare proiect. Coroziunea poate fi inhibată prin protecție catodică prin utilizarea unor bucăți de metal cunoscute sub numele de anozi de sacrificiu. O bucată de metal, cum ar fi zincul, este folosită ca anod de sacrificiu, deoarece devine anodul în reacția chimică. Acest lucru face ca metalul să se corodeze și nu corpul navei. O altă modalitate de prevenire a coroziunii constă în trimiterea unei cantități controlate de curent continuu de joasă intensitate către corpul navei pentru a preveni procesul de coroziune electrochimică. Acest lucru modifică sarcina electrică a corpului navei pentru a preveni coroziunea electrochimică.
Anti-foulingEdit
Anti-fouling este procesul de eliminare a organismelor obstructive din componentele esențiale ale sistemelor de apă de mare. Organismele marine se dezvoltă și se fixează pe suprafețele prizelor de aspirație exterioare utilizate pentru a obține apă pentru sistemele de răcire. Electro-clorurarea presupune trecerea unui curent electric ridicat prin apa de mare. Combinația dintre curent și apa de mare modifică compoziția chimică pentru a crea hipoclorit de sodiu pentru a purga orice materie biologică. O metodă electrolitică de combatere a murdăriei implică trecerea curentului electric prin doi anozi (Scardino, 2009). Acești anozi constau, de obicei, din cupru și aluminiu (sau fier). Anodul de cupru își eliberează ionul în apă, creând un mediu care este prea toxic pentru bio-materie. Al doilea metal, aluminiul, îmbracă interiorul țevilor pentru a ajuta la prevenirea coroziunii. Alte forme de creștere marină, cum ar fi midii și alge, se pot atașa la partea inferioară a corpului navei. Acest lucru face ca nava să aibă o formă mai puțin hidrodinamică, deoarece nu ar fi uniformă și netedă în jurul carenei. Acest lucru creează problema reducerii eficienței combustibilului, deoarece încetinește nava (OMI, 2018). Această problemă poate fi remediată prin utilizarea unor vopsele speciale care împiedică dezvoltarea unor astfel de organisme.
Controlul poluăriiEdit
Emisii de sulfEdit
Arderea combustibililor marini are potențialul de a elibera poluanți nocivi în atmosferă. Navele ard motorină marină în plus față de păcura grea. Combustibilul greu, fiind cel mai greu dintre uleiurile rafinate, eliberează dioxid de sulf atunci când este ars. Emisiile de dioxid de sulf au potențialul de a crește aciditatea atmosferei și a oceanelor, cauzând daune vieții marine. Cu toate acestea, păcura grea poate fi arsă numai în apele internaționale din cauza poluării create. Acesta este avantajos din punct de vedere comercial datorită rentabilității în comparație cu alți combustibili marini. Se preconizează că păcura grea va fi eliminată treptat din utilizarea comercială până în anul 2020 (Smith, 2018).
Descărcarea apei și a petroluluiEdit
Apa, petrolul și alte substanțe se adună pe fundul navei în ceea ce se numește santină. Apa de santină este pompată peste bord, dar trebuie să treacă un test de prag de poluare de 15 ppm (părți pe milion) de hidrocarburi pentru a fi descărcată. Apa este testată și fie este evacuată dacă este curată, fie este recirculată într-un rezervor de reținere pentru a fi separată înainte de a fi testată din nou. Rezervorul în care este trimisă înapoi, separatorul de apă uleioasă, utilizează gravitația pentru a separa fluidele datorită vâscozității lor. Navele cu un tonaj brut de peste 400 de tone trebuie să aibă la bord echipamentul necesar pentru a separa uleiul din apa de santină. Mai mult, așa cum prevede MARPOL, toate navele cu un tonaj brut de peste 400 de tone și toate petrolierele cu un tonaj brut de peste 150 de tone au obligația de a consemna toate transferurile de hidrocarburi într-un registru de evidență a hidrocarburilor (EPA, 2011).
CavitațiaEdit
Cavitația este procesul de formare a unei bule de aer într-un lichid din cauza vaporizării lichidului respectiv, cauzată de o zonă de presiune scăzută. Această zonă de presiune scăzută scade punctul de fierbere al unui lichid, permițându-i acestuia să se vaporizeze într-un gaz. Cavitația poate avea loc în pompe, ceea ce poate provoca deteriorarea rotorului care deplasează fluidele prin sistem. Cavitația se întâlnește, de asemenea, în propulsie. Pe suprafața paletelor elicei se formează buzunare de joasă presiune pe măsură ce numărul de rotații pe minut al acesteia crește (IIMS, 2015). Cavitația pe elice provoacă o implozie mică, dar violentă, care ar putea deforma palele elicei. Pentru a remedia problema, mai multe pale permit aceeași cantitate de forță de propulsie, dar la o rată mai mică de rotații. Acest lucru este crucial pentru submarine, deoarece elicea trebuie să mențină nava relativ silențioasă pentru a rămâne ascunsă. Cu mai multe pale de elice, nava este capabilă să obțină aceeași cantitate de forță de propulsie la un număr mai mic de rotații ale arborelui.
.