Dissertação

{en_GB=Comparison of code performance in estimating added resistance of ships in waves} {} EVALUATED

{pt=A resistência adicionada é um fenômeno complexo que é de grande importância no cenário atual, onde a eficiência energética dos navios e o controle de emissões são rigorosamente monitorados. Esta tese explica em detalhe a teoria por trás do cálculo da resistência adicionada em ondas e os vários métodos utilizados para a análise e cálculos. Os métodos escolhidos foram o Método Gerritsma-Beukelman, o Método Salvesen, o Método Faltinsen e o Método Liu-Papanikolaou. Estes métodos provaram ser úteis em várias condições de velocidade, direção e mar. Eles foram codificados com base em diferentes teorias e abordagens, de modo que se revelam versáteis na análise do problema de resistência adicional em vários cenários. Os resultados previstos estavam com boa precisão. A primeira parte da tese trata da análise para averiguar a resistência adicional de navios em ondas regulares. Dois cascos de navios diferentes foram escolhidos para a análise. Os valores de resistência adicionados em ondas regulares foram calculados e posteriormente usados para calcular a resistência adicionada em ondas irregulares. Várias condições de velocidade e direção foram analisadas e os resultados foram comparados com valores experimentais. Um estudo paramétrico foi realizado para analisar como os parâmetros de projeto do casco poderiam afetar a resistência adicional. Dois navios foram analisados e o arco bulboso dos navios e os diversos efeitos decorrentes da alteração dos parâmetros do bulbo foram estudados. Um procedimento de otimização foi realizado. Os resultados foram encorajadores e demonstrou-se que é possível minimizar a resistência adicionada usando a metodologia adotada., en=Added resistance is a complex phenomenon which is of high importance in the present scenario where the energy efficiency of the ships and emission control are strictly monitored. This thesis explains in detail the theory behind the calculation of the added resistance in waves and the various methods used for the analysis and calculations. The methods chosen here were the Gerritsma-Beukelman Method, Salvesen Method, Faltinsen Method and Liu-Papanikolaou Method. These methods proved to be useful in various speed, heading and sea conditions. They were coded based on different theories and approaches, so they prove to be versatile in analysing the added resistance problem in various scenarios. The results predicted were having good accuracy. The first part of the thesis deals with the analysis to ascertain the added resistance of ships in regular waves. Two different ship hulls were chosen for the analysis. The added resistance values in regular waves were calculated and were later used to calculate the added resistance in irregular waves. Various speed and heading conditions were analysed and the results were compared with experimental values. A parametric study was performed to analyse how the hull design parameters could affect the added resistance. Two ships were analysed and the bulbous bow of the ships and the various effects due to the alteration of the bulb parameters were studied. An optimization procedure was carried-out. The results were encouraging and it was shown that it is possible to minimize the added resistance using the adopted methodology. }
{pt=Adicionado resistência de navios em ondas, Teoria das faixas, Estudo Paramétrico, Otimização de Arco Bulboso, en=Added resistance of ships in waves, Strip Theory, Parametric Study, Bulbous-bow Optimization}

Dezembro 17, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Carlos António Pancada Guedes Soares

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático