Investigação numérica de esforços hidrodinâmicos sobre veículos autônomos submarinos

Resumo

Este projeto de pesquisa visa realizar um estudo nas áreas de modelagem hidrodinâmica e otimização de parâmetros geométricos de veículos autônomos submarinos (AUVs), baseado em técnicas de dinâmica dos fluidos computacional, ou CFD. O plano de pesquisa proposto representa uma continuidade das investigações em estimativa de esforços hidrodinâmicos realizadas no projeto "Desenvolvimento de Veículos Autônomos de Baixo Custo", financiado pela Fapesp (proc. N. 07/56646-5). Neste projeto, trata-se da estimativa de esforços estáticos de sustentação, esforços dinâmicos, esforços de massa adicional e esforços de arrasto viscoso por métodos baseados em CFD, além da comparação dos respectivos resultados com aqueles gerados por experimentos e métodos analítico e semi-empíricos. Para esforços estáticos, a modelagem fluidodinâmica realizada neste projeto visa complementar os demais estudos previamente realizados pelo autor. Em particular, pretende-se testar formatos esbeltos hidrodinâmicos que já foram objeto de investigações experimentais em tanques de prova. Baseados nestes métodos de estimativa, propõe-se uma análise comparativa de aspectos de manobrabilidade entre os cascos de revolução investigados. Para a estimativa de esforços dinâmicos, ou seja, os esforços dependentes dos movimentos rotacionais do veículo, pretende-se comparar os resultados gerados por CFD com aqueles produzidos em experimentos e por métodos analítico e semi-empíricos aplicados a um AUV. Para a estimativa de esforços devidos a massa adicional. Será investigada uma abordagem baseada no método dos painéis. Finalmente, com a utilização de malhas mais refinadas e maiores recursos computacionais, propõe-se a estimativa do arrasto viscoso para um AUV. Espera-se confirmar resultados experimentais anteriores e produzir formas que minimizem o arrasto através da estimativa numérica. (AU)