XXII COPINAVAL - IPIN
Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
Utilização de Ensaios com Modelos em Escala Reduzida
para Definição de Formas Otimizadas de Navios
Marcelo Grinberg
Engenheiro Naval
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
São Paulo – Brasil
+55 11 3767-4029
[email protected]
Carlos Daher Padovezi
Engenheiro Naval, Doutor
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
São Paulo – Brasil
+55 11 3767-4029
[email protected]
Toshi-ichi Tachibana
Engenheiro Naval, Doutor, Professor Titular
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
São Paulo – Brasil
+55 11 3767-4029
[email protected]
Resumo
Este trabalho apresenta um refinamento de procedimentos para a previsão do
desempenho propulsivo de modelos de navios com elevado coeficiente de bloco
(próximo de 0,80) e dotados de bulbos de proa. Neste sentido, foram realizados
ensaios de resistência ao avanço e autopropulsão, que permitiram obter com
precisão previsões confiáveis do desempenho.
1
A utilização de equipamentos mais precisos permite avaliar o grau de
confiabilidade dos ensaios realizados, com a metodologias discutidas nos fóruns
da ITTC- International Towing Tank Conference.
Ainda foram feitas as comparações entre modelo com bulbo e casco liso,
identificando faixas de velocidade nas quais a presença do bulbo se torna
benéfica.
Abstract
This paper presents fine tuning of procedures to predict propulsion performance of
ship models with high block coefficient (close to 0,80), fitted with bulbous bow.
Resistance and self propulsion tests were performed and furnished data with
precision enough to predict reliable ship performance.
The use of more precise intrumentation evaluate the level of reliability of test
results, in accordance with ITTC – Internation Towing Tank – conferences.
Still were made comparisons between ship with bulbous bow and same without it,
identifying the speed range where the presence of bulbous bow becomes
beneficial to ship performance.
2
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
vários laboratórios de hidrodinâmica do
OBJETIVO
“UTILIZAÇÃO DE ENSAIOS COM
MODELOS
EM
ESCALA
REDUZIDA PARA DEFINIÇÃO DE
FORMAS
OTIMIZADAS
DE
NAVIOS”, com o objetivo geral
explícito de “analisar, por meio de
ensaios em modelo reduzido, o
comportamento hidrodinâmico de
cascos de navios com base no
estudo da resistência ao avanço e
eficiência do sistema de propulsão.
Avaliar
a
respectivas incertezas de medições e
de análise dos ensaios. Ou seja,
aproveitou-se a oportunidade de haver
disponibilidade do modelo da ITTC
para,
dentro
ensaios
do
de
projeto,
realizar
resistência,
cujos
resultados puderam ser comparados
com
resultados
de
dezenas
de
importantes Tanques de Provas de
reboque do mundo.
de
Durante
de
também foi elaborado um estudo sobre
modelagem numérica de cascos e
a resistência de apêndices dos cascos
de métodos de correlação entre
de navios, que, por estarem expostos a
resultados em escala real e de
regimes de escoamentos diferentes
ensaios com modelos em escala
daqueles
reduzida”. Todos os ensaios foram
exigem
realizados no Tanque de Provas do
diferenciado.
resultados
confiabilidade
mundo, a fim de quantificar e avaliar as
de
métodos
a
execução
dos
do
cascos,
um
projeto,
geralmente
tratamento
técnico
Centro de Engenharia Naval e
Oceânica do Instituto de Pesquisas
Tecnológicas do Estado de São
Paulo
(CNAVAL-IPT).Dentro
da
concepção do projeto, um adendo
técnico
de
extrema
valia
foi
proporcionado pela realização, no
Tanque de Provas do CNAVAL-IPT,
de ensaios de resistência com um
modelo de um navio da ITTC
(International
Conference),
Towing
que
tem
Tank
sido
ensaiado sistematicamente pelos
1- INTRODUÇÃO
1.1 - Sobre o Projeto
O projeto foi concebido basicamente
para
avaliar
a
efetividade
e
as
possíveis imprecisões da utilização de
ensaios
com
modelos
em
escala
reduzida em Tanque de Provas para
auxílio ao projeto e para avaliação de
desempenho de navios. Os métodos
de
construção
de
modelos,
os
procedimentos de ensaios e as formas
3
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
de correlação modelo-escala real,
oportunidade de haver disponibilidade
foram sistematizados durante o
do modelo da ITTC para, dentro do
desenvolvimento
projeto em
projeto, realizar ensaios de resistência,
contribuindo
cujos
do
questão,
resultados
ser
resultados
de
decisivamente para a melhoria dos
comparados
processos
dezenas de importantes Tanques de
experimentais
do
com
puderam
CNAVAL-IPT.
Provas de reboque do mundo.
Um resultado importantíssimo, e
Em paralelo aos estudos experimentais
não inicialmente previsto do projeto,
de resistência ao avanço de cascos de
foi a consolidação e a organização
navios, durante a execução do projeto
dos procedimentos de ensaios do
foi elaborado um estudo sobre a
Tanque de Provas do
resistência de apêndices dos cascos
CNAVAL-IPT, a ponto de permitir a
de navios. Como as influências dos
inserção
regimes
deste
laboratório
no
de
escoamento
sobre
a
Sistema de Gestão da Qualidade
resistência na água são distintas entre
do IPT, com certificação pela norma
casco e apêndices, por conta das suas
ISO
diferenças de dimensões e formas, é
9001,
concedida
pela
Fundação Carlos Alberto Vanzolini
importante
(FCAV).
apêndices
Dentro da concepção do projeto,
resistência do casco. Enquanto a
um adendo técnico de extrema valia
determinação da resistência do casco
foi proporcionado pela realização,
é baseada na igualdade do Número de
no Tanque de Provas do CNAVAL-
Froude, as resistências dos apêndices
IPT, de ensaios de resistência com
são relacionadas com a variação do
um modelo de um navio da ITTC
Número
(International
Tank
escoamentos junto aos apêndices são
sido
determinados predominantemente por
Conference),
Towing
que
tem
ensaiado sistematicamente pelos
tratar
de
de
os
efeitos
forma separada
Reynolds,
porque
dos
da
os
forças de origem viscosa.
vários laboratórios de hidrodinâmica
do mundo, a fim de quantificar e
1.2 - Embarcações Utilizadas no
avaliar as respectivas incertezas de
Estudo
medições e de análise dos ensaios.
Ou
seja,
aproveitou-se
a
4
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
Ao
longo
do
estudo,
foram
da geometria do casco do modelo
realizados ensaios em Tanque de
M489
e
foi
ensaiado
em
Provas de sete modelos diferentes
profundas e em águas rasas.
águas
de embarcações, cujos tipos são
mostrados na Tabela 1.1.
O modelo M477 trata-se de um
casco
desenvolvido
embarcação
transporte
para
uma
especial
de
gás
para
natural
comprimido – a principal ênfase dos
ensaios
realizados
com
esta
embarcação foi a obtenção de
diferentes resultados com o casco
O modelo ITTC é um casco de uma
embarcação rápida, de combate, com
bulbo de proa com linhas especiais
para altas velocidades. Este modelo
com e sem bulbo de proa.
teve o principal objetivo de levantar as
O casco M483 é de um navio de
incertezas dos ensaios de resistência
transporte de granéis, tipo Suezmax.
ao avanço no Tanque de Provas do
O modelo de navio M489 é de um
IPT e compará-las com as de outros
navio
tanques de provas do mundo.
graneleiro
Projemar,
projetado
ensaiado
em
pela
outros
As
características
principais
das
laboratórios de hidrodinâmica do
embarcações utilizadas no estudo são
mundo, cujos resultados puderam
mostradas na Tabela 1.2.
ser comparados entre si.
A matriz de ensaios e respectivas
O modelo de navio M497 também é
condições de volume de deslocamento
de um navio graneleiro que, em
e calado do navio são apresentadas na
outra escala, já tinha sido ensaiado,
Tabela 1.3..
no Tanque de Provas do IPT.
Serviu para comparar resultados
em escalas diferentes e também
para avaliar possíveis diferenças de
procedimentos de realização de
ensaios em épocas diferentes.
O modelo de navio M502 é de um
graneleiro, com geometria próxima
5
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
A Figura 2.2 mostra um esquema para
realização de ensaios de resistência,
de auto-propulsão e de linhas de fluxo,
2 - DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS
apresentado pela ITTC (Referência 3).
REALIZADOS
2.1 - Realização dos Ensaios
Os
ensaios
de
resistência
ao
avanço, de autopropulsão e de
linhas de fluxo foram realizados no
Tanque de Provas do Centro de
Engenharia Naval e Oceânica do
IPT-SP,
provido
dinamométrico
de
com
velocidade de alta
um
carro
Figura 2.2 – Esquema de medições em ensaios
de
de resistência, de auto-propulsão e de linhas de
ajuste
precisão, e
sistemas de medição da força de
resistência
ao
avanço,
torque,
rotação e empuxo do hélice.
fluxo (Referência 3)
Os ensaios foram realizados em um
intervalo de velocidades considerando
velocidade máxima ou velocidade de
projeto
do
navio.
A
Tabela
2.2
identifica a velocidade máxima ou de
projeto do navio definida para cada
ensaio. Em particular, o modelo ITTC
foi
ensaiado
nas
velocidades
de
acordo com número de Froude.
Figura 2.1 – Vista do carro dinamométrico do
Tanque de Provas do IPT
Na Tabela 2.1 estão descritas as
dimensões do Tanque de Provas:
6
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
O modelo ITTC foi ensaiado nas
propriedades
velocidades indicadas na Tabela
posteriormente na redução dos dados,
2.3
dependentes desta grandeza, como
–
tais
recomendados
valores
pelo
foram
Comitê
físicas,
utilizadas
de
densidade e viscosidade cinemática. A
Resistência da ITTC, para serem
Tabela 2.5 apresenta as propriedades
adotados pelos vários laboratórios
físicas da água para cada ensaio.
participantes do estudo comparativo.
A Tabela 2.4 apresenta os valores
nominais
sugeridos
para
velocidades de ensaio do modelo,
válidas para as todas as condições
ensaiadas por modelo, tanto para
resistência ao avanço, como para
autopropulsão. A definição destas
velocidades se baseia na análise
dimensional e teoria da semelhança.
3 - MODELOS DE NAVIOS
3.1 - Confecção
Para a construção dos modelos, foi
assumida como referência a superfície
do casco carenada CAD (”Computer
Aided Design”), a partir apenas do
plano de linhas bidimensional (2D)
disponibilizado
para
o
IPT.
Este
arquivo CAD foi convertido para o
formato em IGES, para ser lido pelo
programa de CAM (“Computer Aided
Manufacturing”). O programa de CAM
A temperatura da água do Tanque
é utilizado para converter o arquivo
de Provas foi medida durante os
IGES, de forma que o sistema de
ensaios a fim de caracterizar as
usinagem de modelos com braço
7
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
robótico do CNAVAL-IPT (Figura
3.1) usine o casco conforme a
escala determinada.
Figura 3.1 – Sistema de usinagem de
modelos do CNAVAL-IPT
3.2 - Principais Características dos
Modelos
A definição de escala e velocidade de
corrida está sustentada pela teoria de
semelhança e análise dimensional.
Para
realização
do
ensaio
foram
definidas as escalas dos modelos e
correspondentes
características
geométricas, conforme a Tabela 3.3.
8
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
popa de forma a cancelar ou reduzir o
efeito da onda de proa. O efeito do
bulbo de proa, na maioria dos casos, é
o
de
reduzir
necessária
a
potência
para
efetiva
impulsionar
a
embarcação, a potência efetiva PE,
que é definida como o produto da
resistência pela velocidade do navio a
uma dada condição.
O formato do bulbo é particularmente
Os
resultados
ensaios
importante na determinação do seu
realizados são apresentados no
efeito benéfico. O formato otimizado
corpo
a
para um determinado casco depende
análises
do número de Froude associado com
deste
apresentação
dos
trabalho
das
após
comparativas.
4 - ANÁLISES COMPARATIIVAS
seu regime de operação, e proas
bulbosas
tendem
propiciar
bom
desempenho dentro de uma faixa
4.1 - Ensaios de Resistência ao
estreita
Avanço
Conseqüentemente, as proas bulbosas
4.1.1 - Modelo 477 Sem Bulbo x
Modelo 477 com Bulbo Cilíndrico
A teoria básica sobre a efetividade
do uso do bulbo foi feita por Wigley
(Ref. 8), que mostra que se o bulbo
for praticamente esférico na forma,
então a aceleração do escoamento
sobre a superfície induz uma região
de baixa pressão que se estende
em direção à superfície da água.
são
de
velocidades
comumente
do
navio.
encontradas
em
navios que operam em velocidades
bem definidas na maior parte do
período de operação.
A curva do coeficiente de resistência
residual CR em função do número de
Froude expressa o efeito benéfico do
bulbo para determinadas faixas de
velocidades.
Ao
se
comparar
os
resultados de ensaios de resistência
do modelo 477 com e sem a presença
Esta região de baixa pressão reage
de um bulbo cilíndrico, percebe-se que,
com a onda de pressão gerada pela
para números de Froude superiores a
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XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
0,24, o coeficiente de resistência
fator de forma igual a 1,188, enquanto
residual
significativamente
o modelo com a presença do bulbo
com a presença do bulbo. Deste
cilíndrico indica um fator de forma igual
modo, verifica-se que é possível
a 1,288, conforme indicam as curvas
uma redução da resistência total
de determinação de Fator de Forma do
para este navio a partir de uma
modelo 477 sem bulbo e com bulbo
velocidade de 17 nós.
cilíndrico.
A análise da curva de Número de
A Figura 4.2 ressalta a presença
Froude x CR deve considerar a
benéfica do bulbo a partir do Número
incerteza medida para o ensaio
de Reynolds no qual a curva de CT
com o modelo. A título de ilustração,
com bulbo cilíndrico (curva roxa) cruza
ainda que o ponto plotado de CR
com a curva de CT sem a presença de
para número de Froude de 0,125
bulbo (curva azul). Percebe-se que a
indique que o bulbo cilíndrico esteja
medida que o número de Reynolds
sendo benéfico, a incerteza da
aumenta, o valor de CT com bulbo
medição de CR da ordem de 0,15 x
cilíndrico
10-3 impede que se chegue a esta
aspecto interessante é o valor superior
conclusão.
do fator de forma no caso da utilização
reduz
tende
a
diminuir.
Outro
de bulbo cilíndrico (curva laranja), em
comparação ao modelo sem bulbo
(curva verde).
Figura
4.1
-
Coeficiente
Resistência
Residual do Modelo vs Froude - modelo 477
– Calado de Projeto –Efeito da Presença do
Bulbo Cilíndrico
Interessante perceber o incremento
significativo
no
fator
de
forma
devido
presença
do
bulbo
a
cilíndrico.
O
modelo
sem
Figura 4.2 – Coeficiente Total de Resistência,
Coeficiente Friccional do Modelo vs Reynolds modelo 477 – Calado de Projeto –Efeito da
Presença do Bulbo Cilíndrico
a
presença de bulbo apresentou um
10
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
4.1.2 - Comparações entre dois
do modelo 502 e do modelo 489 são
modelos de um mesmo navio:
praticamente
Modelo 502 x Modelo 489 -
considerados nesta comparação os
Condição de Calado de Projeto
valores de incerteza do modelo 489 e
Teoricamente,
todas
aplicadas
partículas
às
escoamento
devem
as
forças
de um
502 para cada ponto plotado.
O fator de forma do modelo 502 é
nas
ligeiramente superior ao modelo 489,
mesmas proporções ao passarmos
mas não há diferenças significativas de
do
Os
resultados de resistência, indicando o
experimentos com modelos buscam
adequado controle dimensional dos
a similaridade dinâmica, e no que
dois modelos, assim como a adoção
tange às resistências de ondas
de procedimentos padronizados de
(pressão), através da igualdade de
ensaios e de análise de resultados.
modelo
Froude.
ao
A
mudar
coincidentes,
protótipo.
utilização
dos
adimensionais é interessante para
comparar efeitos de escala. Os
modelos
502
e
489
foram
A Tabela 4.1 contempla os dados de
entrada da curva (CT e número de
Froude) para cada modelo.
construidos com base na mesma
geometria, mas com utilização de
escalas distintas em relação ao
protótipo.
A
comparação
da
curva
do
adimensional CT, coeficiente de
Resistência Total em função do
Tabela 4.1 –CT, Froude, Fator de forma e
adimensional do número de Froude
incerteza UCT dos modelos 502 e 489
nos permite visualizar o efeito de
escala.
A
princípio,
se
a
similaridade dinâmica fosse atingida
na sua plenitude, estas duas curvas
deveriam
ser
coincidentes.
Ao
analisar a Figura 4.3, as curvas do
Coeficiente de Resistência Total CT
11
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
Parte B: com seção restrita (estreita) –
profundidade de 1,70m e largura de
3,7m;
Parte C: profunda – profundidade de
3,9m e largura de 6,6m.
A Figura 4.4 mostra a curva de
resistência em função da velocidade
Figura 4.3 – Coeficiente Total de Resistência
x Froude – modelos 502 e 489 – efeito de
escala
4.1.3
-
Comparação
Resultados
de
entre
Ensaios
de
Resistência ao Avanço em Águas
Profundas
x Águas
Rasas
–
modelo 502
de avanço do modelo. Percebe-se que
a resistência ao avanço aumenta
significativamente no trecho do tanque
de provas de águas rasas. Também se
verifica que os resultados obtidos no
ensaio na parte restrita (parte B) não
mostraram diferenças importantes com
aqueles obtidos na parte C (águas
Neste estudo foram comparadas as
profundas
resistências ao avanço do modelo
velocidades de ensaio, relativamente
502
aquisitadas
profundas
e
em
(profundidade
de
e
irrestritas).
Nas
em
águas
baixas, não ocorreu efeito de bloqueio
águas
rasas
do modelo 502 na parte B.
0,215m
no
Tanque de Provas, equivalendo a
11,3 m em escala real).
Seguem
as
profundidades
e
larguras dos trechos de tanque de
provas,
onde
foram
realizadas
medições de resistência ao avanço
do modelo 502:
Parte A: rasa – profundidade de
0,215 m e largura de 3,7 m;
Figura 4.4 - Curvas de Resistência ao Avanço x
Velocidade do modelo 502 em águas profundas
e rasas
A relação profundidade sobre calado
nos ensaios na parte A (águas rasas) é
de 1,156, extremamente baixa, onde
12
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
se
espera
acréscimos
de
IPT em Agosto de 1979, (Tabela 4.2).
resistência da ordem de mais de
Os demais coeficientes propulsivos
300%,
nos
obtidos nos dois ensaios (1979 e no
ensaios. Os ensaios em águas
presente estudo) tiveram valores muito
rasas foram realizados após a
próximos entre si.
como
se
verificou
montagem de um fundo falso que
permitiu
reduzir
a
profundidade
local. Este fundo falso foi, como
sempre deve ser, confeccionado
com rigidez tal que não permitiu
quaisquer variações geométricas do
fundo
quando
submetido
esforços
de
interação
modelo
de
embarcação
aos
com
o
que
passava sobre ele. A concepção de
fundo falso, adotada com sucesso
É
provável
que
o
acréscimo
de
resistência resultante do fato de haver
um modelo muito grande para as
dimensões do Tanque de Provas, nos
ensaios de 1979, tenha influenciado na
obtenção
de
coeficientes
valores
de
menores
redução
da
de
força
propulsora do que no presente estudo.
Tabela 4.2 – Comparação entre ensaios –
modelo 497 – Coeficiente de Redução da Força
Propulsora t em função do Número de Froude
no Tanque de Provas do IPT, utiliza
uma estrutura com perfis de aço
suspensos nas bases dos trilhos do
tanque
tratadas
e
placas
para
de
suportar
madeira
longos
períodos debaixo d’água.
4.2 - Ensaios de Autopropulsão
4.2.1 - Modelo 483 x Modelo 489 x
Modelo
497
–
Condição
de
Calado de Projeto
O
ensaio
realizado
de
com
autopropulsão
o
modelo
497
apresentou diferenças importantes
com os valores dos coeficientes de
redução
da
força
propulsora
t
Figura 4.5 – Comparação entre ensaios – modelo
497
–
Coeficiente
de
Redução
da
Força
Propulsora t em função do Número de Froude
obtidos no ensaio realizado pelo
13
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
4.3 Comparação dos Resultados
Obtidos com Ensaios do Modelo
ITTC
no
IPT
e
em
Outros
Laboratórios
A
Figura
Figura 4.6 - Resultados dos coeficientes de
resistência total (CT) do modelo LM = 3,048 m
em função do Número de Froude, obtidos em
seis laboratórios participantes da ITTC
Pode ser observado na Figura 4.6 que
uma
existe uma dispersão de valores de CT
comparação dos resultados dos
nos números de Froude de 0,1 e 0,41.
ensaios de resistência ao avanço
Provavelmente,
com o modelo da ITTC, com 3,048
(principalmente devido aos resultados
m
os
do Inst 4 para número de Froude de
cinco
0,1 e do Inst 1 e Inst 4 para o número
que
de Froude 0,41) deve ser causada
de
4.6
apresenta
comprimento,
resultados
de
laboratórios
com
outros
internacionais
esta
realizaram ensaios com o mesmo
principalmente
modelo.
os
células de cargas com fundo de escala
resistência total
inadequado para aqueles níveis de
(CTM) em função do Número de
medidas de forças. A investigação
Froude.
de
completa das causas da dispersão
da
verificada, incluindo resultados de um
ITTC, foram fixados três Números
maior número de tanques de provas
de Froude para que todos os
internacionais,
laboratórios realizassem os ensaios
próxima
de resistência em quatro diferentes
segundo semestre de 2011, a ser
dias
realizada no Rio de Janeiro.
A
coeficientes
figura
de
Nesta
comparação
cada.
mostra
atividade
inter-laboratorial
Os
laboratórios
participantes não são identificados
pela ITTC.
pela
dispersão
será
conferência
utilização
de
publicada
na
da
no
ITTC,
Os resultados de quatro laboratórios
(IPT, Inst 2, Inst 3 e Inst 5) apresentam
uma concordância maior entre si.
5 - Modelo ITTC - Ensaios de
Resistência
ao
Avanço,
Afundamento e Altura de Ondas
O Tanque de Provas do Centro de
Engenharia Naval e Oceânica (CNaval)
do IPT recebeu um modelo em escala
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XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
reduzida de navio de combate para
um bulbo de proa desenvolvido para
a
de
aumentar a eficiência do casco durante
resistência ao avanço, afundamento
a operação em alta velocidade. Após a
e trim, e perfil de ondas. A ação fez
conclusão da fase de ensaios no Brasil,
parte de um projeto de iniciativa da
o modelo da embarcação foi enviado
International
para a Universidade de Strathclyde,
execução
de
ensaios
Towing
Tank
Conference (ITTC), que é uma
em Glasgow.
associação mundial de entidades
voltadas
a
estudos
de
desempenhos de hidrodinâmica de
navios
com
e instalações marítimas,
base
em
resultados
de
modelagem física e numérica. O
projeto da ITTC, que teve início em
2005, prevê a realização de ensaios
em
21
tanques
espalhados
compilação
de
pelo
dos
provas
mundo,
dados
6 - CONCLUSÔES
e
a
a
divulgação dos resultados finais.
a)
formalizados
ensaios
foram
executados
fixados,
os
avaliados
e
procedimentos
de
realização de ensaios de resistência e
de
Os
Foram
autopropulsão
Provas
do
IPT,
no
Tanque
que,
de
inclusive,
conforme os procedimentos padrão
permitiram a inclusão do laboratório no
recomendados pela ITTC. Os testes
Sistema de Gestão de Qualidade do
com o modelo do navio de combate
IPT (norma ISO 9001).
foram muito importantes para a
verificação e análise de nossos
procedimentos.
comparações
Haverá
entre
os
vários
laboratórios, permitindo avaliar os
procedimentos e as precisões dos
ensaios.
b) Ensaios de resistência em águas
rasas podem ser realizados no Tanque
de Provas do IPT com a adaptação de
um fundo falso que tenha rigidez
suficiente para suportar os esforços
dinâmicos advindos da passagem de
modelos de embarcações, com bons
O modelo ensaiado no IPT possui
resultados que poderão ser úteis na
uma novidade em sua geometria:
15
XXII – Copinaval – IPIN – Buenos Aires, 27 a 30 de setembro de 2011
extrapolação das grandezas para a
um sistema de braço referenciado
escala real.
dotado de uma câmera laser.
c) A realização de ensaios com um
f) Todos os resultados do presente
modelo
estudo indicam que o Tanque de
construído
em
escala
diferente, mostroa que devem ser
Provas
evitados comprimentos de modelos
procedimentos
que podem resultar em efeito de
cuidados na execução de ensaios para
bloqueio
sobre as
obtenção de dados de resistência ao
distribuições de pressões em torno
avanço (em ensaios de resistência), de
do
maiores
coeficientes propulsivos (em ensaios
resistências. A ITTC recomenda, e
de autopropulsão) e de linhas de fluxo,
este critério pode ser adotado no
com precisão no nível de outros
Tanque de Provas do IPT, que o
importantes laboratórios mundiais.
de
casco,
paredes
levando
comprimento
a
máximo
não
ultrapasse dois terços da largura do
tanque. No caso do tanque do IPT,
o comprimento do modelo não deve
ultrapassar 4,4m.
do
IPT
apresenta
experimentais
e
g) Todos os resultados importantes do
presente estudo estão e estarão sendo
compartilhados com a comunidade de
hidrodinâmica experimental, por meio
de publicações em congressos.
d) A realização de ensaios com
modelos de navios com bulbos
7 - AGRADECIMENTOS
deve ser muito cuidadosa, com
Os autores agradecem ao Instituto de
estudo das linhas de fluxo e das
Pesquisas Tecnológicas do Estado de
ondas geradas pelas embarcações
São Paulo pelo apoio aos testes
nas velocidades de interesse.
realizados, com o apoio da FINEP.
e) É importantíssimo cuidar da
8 – RESULTADOS E FOTOS DOS
confecção dos modelos com a
ENSAIOS
maior
como
precisão
controlar
possível,
as
assim
variações
geométricas por meio de medições.
No laboratório do CNAVAL-IPT, a
geometria dos modelos é obtida por
Os
resultados
dos
ensaios
com
modelos dos navios são apresentados
em seguida na forma de gráficos e
tabelas.
A
título
de
exemplo,
apresenta-se a tabela de resultados de
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ensaio de Resistência ao Avanço
do modelo 477.
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