Autor: Otavio Duarte Aires Heckler (Currículo Lattes)
Resumo
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 objetivos 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 utiliza 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 OpenFoam, 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 utilizada como referência de estudo.