Desenvolvimento de um programa para a previsão do Movimento Induzido por Vórtices (VIM) em bóias submersas utilizando uma abordagem empírica

• Processo: 13/25358-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Projeto de Navios e de Sistemas Oceânicos
• Pesquisador responsável: Raphael Issamu Tsukada
• Beneficiário: Raphael Issamu Tsukada
• Empresa: DPR Engenharia Assessoria e Consultoria em Projetos da Área Petrolífera Ltda
• Vinculado ao auxílio: 12/50440-4 - Desenvolvimento de um programa para previsão do movimento por vórtices (VIM) em boias submersas utilizando uma abordagem empírica, AP.PIPE
• Assunto(s): Vórtices Boias Métodos empíricos Hidrodinâmica Interface gráfica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Boias Submersas | Hidrodinâmica | Interface Gráfica | Movimento Induzido por Vórtices | Movimento Induzido por Vórtices

Resumo

O Movimento Induzido por Vórtices (VIM) é um fenômeno observado em corpos rígidos, tais como bóias submersas e plataformas SPAR, TLP e monocoluna. Assim como a Vibração Induzida por Vórtices (VIV), o VIM é de grande importância no projeto de sistemas de produção de óleo e gás. No entanto, o VIM é caracterizado por amplitudes muito superiores e frequências menores, o que pode aumentar significantemente os danos de fadiga das estruturas que são suportadas pelas bóias submersas ou causar a colisão das mesmas. Consequentemente, a vida útil destas estruturas pode diminuir consideravelmente e pode ficar seriamente comprometida na presença de fluidos corrosivos e em cenários de grandes lâminas da água, tal como a Bacia de Santos. Atualmente, os programas utilizados na predição das VIV não são capazes de realizar os cálculos para os VIM, uma vez que os experimentos realizados para determinar os coeficientes hidrodinâmicos são realizados com end-plates para evitar os efeitos de ponta. Resultados experimentais têm demonstrado uma grande influência das tridimensionalidades da esteira de vórtices causada pelos efeitos de ponta das bóias submersas nas forças de VIM devido à baixa razão de aspecto destas estruturas. Nesse sentido, a DPR Engenharia vislumbra desenvolver nos próximos três anos um programa que auxilie nos projetos de sistemas submarinos que utilizem boias submersas. Esta proposta é dividida em duas fases. A primeira fase tem como objetivo realizar um estudo de viabilidade para representar o VIM através de modelos simplificados e empíricos. Esse estudo é fundamental para se estabelecer uma base e guiar a metodologia que deverá ser utilizada posteriormente nos cálculos das forças de VIM, que demandará a realização de experimentos para a determinação dos coeficientes hidrodinâmicos. Ainda nesta fase está previsto o planejamento de parte dos experimentos e levantamento de capacitação laboratorial no País para execução dos experimentos e de seu orçamento. Uma possível segunda fase envolveria a conclusão do planejamento dos experimentos, assim como a sua realização, o projeto do software e desenvolvimento de rotinas, a implementação da base de dados com os coeficientes hidrodinâmicos derivados dos experimentos no software e sua validação. (AU)