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Ensaios de reboque e semelhança entre modelos em escal reduz

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LUISA SILVA

on 3 September 2014

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Transcript of Ensaios de reboque e semelhança entre modelos em escal reduz

Embarcação
Tanques de reboque
"Na atualidade, todo projeto de embarcação ou estruturas marinhas precisa de metodologias estritamente ligadas aos desenvolvimentos de modelos fisícos e matemáticos, a partir dos conhecimentos teóricos e comportamentos reais, deduzidos em modelos reduzidos em escalas, obtêm-se os dados necessários para verificar as vantagens e desvantagens das possíveis alternativas." (Aláez,1998)
Ensaios de reboque e semelhança entre modelos em escala reduzida e navio real
tendência
Maior eficiência operacional
redução no consumo de combustíveis
redução de emissão de gases poluentes
Amento da eficiência de um navio
Melhoria do projeto do casco
Melhoria no sistema de propulsão
Melhoria no processo de manutenção
Modelo em escala reduzida do navio real
cascos e propulsores otimizados
Ponto de vista hidrodinâmico
eficiência
Melhorar a resistência do casco, estudando as linhas de proa e de popa.
Avaliar a utilização de propulsores mais eficientes para cada caso.
Avaliação de sistemas não convencionais de propulsão.
Bom projeto hidrodinâmico
Utilização de modelos teóricos e numéricos em hidrodinâmica
CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)
Medições de desempenho propulsivo e em manobras de navios em escala real
Realização de estudos experimentais com modelos em escala reduzida de navios e propulsores em laboratórios de hidrodinâmica
Tanques de provas (reboque)
Túnel de cavitação
Ensios com modelos em escala reduzida
Tanques de reboque
águas tranquilas
mar com ondas
D'Alembert
Histórico
Leonardo Da Vinci
Três modelos de navios
Boca
Calado
Comprimento
Distribuições de áreas transversais
Resultados :
Distância da popa até a caverna deve ser a maior possível.
"Apesar de se deslocarem e ser impulsionados pela mesma potência; o que tinha mais perto da proa a caverna de maior área transversal ia mais rápido."
1750: " Essil d'une Nouele theorie de la resistance des fluides
Campo de velocidades
Paradoxo de D'alembert
Euler
Pressão do fluido, irmãos Bernoulli
Diferenciais, J. Bernoulli;
Descrição de campo, D'Alembert;
Equações de movimento, Newton
Frederick Henrick Chapman
20x4,5x1,2m (lxbxh);
D'Alembert
30x20x2m (lxbxh)
Beaufoy
Novo modelo de tanques de prova
John Smeaton
Royal society, 1759
Melhores proporções de uma experimentação
Ângulo do arco
Quanto menor a reistência, maio o arco
Froude
Ideia da quilha
Experimentos com modelo de 3, 6 e 12 pés
Equacionamento da reistência ao avanço;
Primeiro tanque de reboque;
1872;
Povoado de Torquay, Devon, Inglaterra;
Concluir:
"As forças de resistência de um navio e seu modelo estarão em uma relação de escala ao cubo, se as suas velocidades estiverem na raiz desta mesma escala."
Tipos de Tanques
Tanques oceânicos
Túneis de vento e águas circulantes
Tanques de reboque
Túneis de cavitação
Dimensões, características gerais e específicas
Tipos de ensaios
International towing tank conference (ITTC)
Tanque de reboque
"Canal ou tanque físico onde se desenvolvem ensaios hidrodinâmicos com modelos geometricamente semelhantes reduzidos em escalas"
Funcionalidade
Tipos de ensaios
Tanque de reboque
Ensaios de resistência ao avanço
Ensaios de comportamento em ondas
Ensaios de reboques em superfícies de gelo
Ensaios de autopropulsão
Ensaios de águas rasas ou pouca profundidade
"Predição do desempenho hidrodinâmico de navios e instalações marítimas, baseada nos resultados da modelagem física e numérica."
Variáveis dependentes da resistência ao avanço
Analise dimensional
Froude sitema de ondas de gravidade
Lei da comparação de Froude
Relações lineares ( )
Método de cálculo
(g*L/V²)
Resistência residual (Cr)
corpos geometricamente semelhantes de diferentes tamanhos, obtiveram o mesmo Cr ao se locomover
Fluido de mesma densidade
Mesmo valor de v²/g*L
Métodos de extrapolação
Quatro métodos:
Método ITTC 1957
Método Hughes/Prohaska
Método ITTC 1978
Método de Geosim de Telfer
Método ITTC 1957
Método de Hughes - Prohaska
Método ITTC 1978
Modificação do método de Hughes
Resistência do ar
Coeficiente de resistência total
Método Geosim e Telferi
Mais preciso
Igual número d Froude e diferente número de Reynolds
Coeficiente de resistência total:
Decomposição da resistência do navio
Coeficientes da resistência admensional
Coeficiente de resistência residual
Coeficiente de resistência total
Coeficiente de resistência de atrito
Coeficiente de resistência total para o navio
Ca um fator de correção
Previsão da resistência total do navio
Procedimento de cálculo
coeficiente de resistência total
Método do fator de forma
Resistência da onda
Forma do casco
Coeficientes admensionais
Determinar o fator de forma
Coeficiente de resistência de onda
Coefiente de resistência total para o navio
Resistência total para o navio
ITTC:
Relação de Hughes, Cf0
Coeficiente de resistência de ondas
Coeficiente de correção
Curva de resistência para cada modelo, Fr
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