Análise numérica dos efeitos de águas rasas em um navio porta-contentores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Heckler, Otavio Duarte Aires
Orientador(a): Marques, Crístofer Hood, Souza, Jéferson Avila
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Navio
Potência propulsiva
OpenFOAM
Efeito squat
Ship
Ship resistance
OpenFoam and squat effect
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12955
Resumo: Dissertação (Mestrado)
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spelling Heckler, Otavio Duarte AiresMarques, Crístofer HoodSouza, Jéferson Avila2025-05-29T17:54:41Z2025-05-29T17:54:41Z2022HECKLER, Otavio Duarte Aires. Análise numérica dos efeitos de águas rasas em um navio porta-contentores. 2022. 73f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2022.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12955Dissertação (Mestrado)O projeto de uma embarcação é uma tarefa complexa, e descobrir a potência propulsiva necessária é fundamental. Assim como é importante estudar a navegação de um navio em águas profundas, também é necessário realizar um estudo do seu comportamento em águas rasas. Conforme o navio vai se aproximando de águas mais rasas maior será sua iteração com o fundo do mar, ou seja, o navio fica propenso ao risco de encalhe causado pelo efeito squat. Dessa forma é importante a previsão desse tipo de efeito. O principal objetivo desse trabalho é analisar a resistência ao avanço em um navio porta-contentores e como a profundidade do canal influencia na resistência ao avanço do mesmo. São ob- jetivos também a análise do consumo de combustível e da emissão de CO2. No presente trabalho foi desenvolvida uma modelagem computacional para determinar a força de resistência ao avanço do navio desde águas profundas até águas rasas. Foram utilizados modelos estáticos e com dois graus de liberdade, arfagem e afundamento. A solução uti- liza o método dos Volumes Finitos combinado com a formulação VOF (Volume of Fluid) para escoamentos multifásicos (água e ar). Para tanto foi utilizado o software Ope- nFoam, mais especificamente o interFoam. Os resultados deste estudo demonstraram ser possível prever a potência de um navio dependendo das condições impostas a ele e assim criar estratégias para a diminuição do consumo de combustível e consequentemente a redução de CO2. O estudo previu uma economia de combustível em navios a medida que reduz sua velocidade, assim como a redução de CO2 , além do efeito squat que pode chegar até 2,75 m com uma velocidade de 25 nós em águas rasas para a embarcação uti- lizada como referência de estudo.Designing a vessel is a complex task, and finding the necessary propulsive power is criti- cal. Just as it is important to study the navigation of a ship in deep waters, it is also nec- essary to carry out a study of its behavior in shallow waters. As the ship approaches shal- lower waters, the greater will be its iteration with the sea floor, that is, the ship is prone to the risk of grounding caused by the squat effect. Therefore, it is essential to predict this type of effect. The main objective of this work is to analyze the resistance to advance in a container ship and how the depth of the channel influences its total resistance. As well as an analysis of fuel consumption and CO2 emissions by ships. A computational model was developed to find the resistance force of the ship with up to two degrees of freedom, this model is based on the Finite Volumes method (volume of fluid VOF) for multiphase flows (water and air) from the inter-Foam solver using the OpenFOAM pro- gram. The results of this study showed that it is possible to predict the power of a ship depending on the conditions imposed on it and thus create strategies to reduce fuel con- sumption and consequently reduce CO2. The study predicted fuel savings in ships as they reduce their speed, as well as reduced CO2 effect, in addition to squat effect that can reach up to 2.75 m at a speed of 25 knots in shallow water.porNavioPotência propulsivaOpenFOAMEfeito squatShipShip resistanceOpenFoam and squat effectAnálise numérica dos efeitos de águas rasas em um navio porta-contentoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALotavio.pdfotavio.pdfDissertação (Mestrado)application/pdf10157205https://repositorio.furg.br/bitstreams/1dc03e2a-8f14-405a-91b0-8bd80fdc63a0/download459cdb90c75cd2f9df3fefda928081beMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/c3acb8bc-1010-49ef-a42d-b2effd2f5f95/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTotavio.pdf.txtotavio.pdf.txtExtracted texttext/plain81661https://repositorio.furg.br/bitstreams/c2944de9-1452-4ae6-a96a-acb07ceeda5e/download9510f6a94e1406183e1f631b76ca1f3cMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILotavio.pdf.jpgotavio.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3150https://repositorio.furg.br/bitstreams/105a3ee1-781a-4629-a7f3-8c6c860731a8/download9ff03d2ec7c3a610712c35065dba4ddaMD54falseAnonymousREAD123456789/129552025-12-10 01:07:26.471open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12955https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:07:26Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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