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Investigação numérica de esforços hidrodinâmicos sobre veículos autônomos submarinos

Processo: 09/10205-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de novembro de 2009 - 31 de maio de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Hidrodinâmica de Navios e Sistemas Oceânicos
Pesquisador responsável:Ettore Apolonio de Barros
Beneficiário:Ettore Apolonio de Barros
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Veículos autônomos  Submarinos  Manobrabilidade  Hidrodinâmica  Fluidodinâmica computacional  Método dos painéis 

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)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ZANONI, FABIO DORO; DE BARROS, ETTORE APOLONIO. A real-time navigation system for autonomous underwater vehicle. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 37, n. 4, p. 1111-1127, JUL 2015. Citações Web of Science: 3.
DANTAS, JOAO L. D.; DA CRUZ, JOSE J.; DE BARROS, ETTORE A. Study of autonomous underwater vehicle wave disturbance rejection in the diving plane. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part M-Journal of En, v. 228, n. 2, SI, p. 122-135, MAY 2014. Citações Web of Science: 5.
DANTAS, J. L. D.; DE BARROS, E. A. Numerical analysis of control surface effects on AUV manoeuvrability. APPLIED OCEAN RESEARCH, v. 42, p. 168-181, AUG 2013. Citações Web of Science: 20.

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