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Type: Dissertação
Title: Análise dos efeitos hidrodinâmicos associados à resistência adicional em ondas
Author(s)/Inventor(s): Souza Neto, Álvaro José
Advisor: Esperança, Paulo de Tarso Themistocles
Co-advisor: Vitola, Marcelo de Araújo
Abstract: A resistência adicional em ondas, por estar associada à prática da navegação, é de grande importância econômica, ambiental e estratégica. Muitos cascos são projetados considerando os dados de resistência em mar calmo, no entanto, perdem eficiência quando encontram condições ambientais adversas. Esta pesquisa propõe a investigação do fenômeno, por metodologia CFD, com ênfase nos efeitos das tensões viscosas, dos movimentos do navio (radiação) e da interação direta entre onda incidente e casco (difração). As hipóteses da superposição linear entre os efeitos e a da resistência adicional como um fenômeno não-viscoso, adotadas na abordagem potencial, são examinadas. O estudo inclui também uma análise das formulações de RANS e Euler nas simulações de resistência em mar calmo e em ondas. O problema físico modelado consiste no ensaio de resistência de um casco em escala, recebendo ondas regulares de proa. Restrições são impostas às simulações principais e os efeitos hidrodinâmicos isolados. Conclui-se que, na região onde o comprimento da onda é próximo ao do navio, a resistência adicional é basicamente influenciada pelos movimentos verticais do casco, que os efeitos viscosos podem ser negligenciados e que a interação entre radiação e difração reduz a força adicional.
Abstract: Since the added resistance in waves is associated with ocean navigation, it has a great economic, environmental and strategic importance. Hulls are usually designed according to resistance data in calm seas and therefore, they lose efficiency when encounter adverse environmental conditions. This research proposes the phenomenon investigation, through CFD methodology, into effects of shear stresses, vertical ship motions (radiation) and direct interaction between incident wave and hull (diffraction). The linear superposition principle and hypothesis of inviscid phenomena, adopted in the potential approach, are examined. The study includes analysis of RANS and Euler formulations in resistance simulations. A resistance test with a scaled hull, in head regular waves, is simulated. Restrictions are imposed on resistance simulations and hydrodynamic effects, isolated. Among others things, it was concluded that, for the wavelength similar to the ship length, the added resistance in waves is basically influenced by the vertical motions, the viscous effects can be neglected and the interaction between radiation and diffraction reduces the added force.
Keywords: Resistência Adicional em ondas
Análise CFD
RANS
Euler
Efeitos viscosos
Radiação
Difração
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jul-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Oceânica

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