Disciplina

Área

Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Tecnologias de Conversão de Energia

Activa nos planos curriculares

MENO 2017 > MENO 2017 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Transportes Marítimos e Portos > Obrigatórias > Resistência e Propulsão

MEAN 2006 > MEAN 2006 > 2º Ciclo > Tronco Comum > Resistência e Propulsão

Nível

Os alunos realizam dois trabalhos práticos em grupo. Os resultados de cada trabalho serão apresentados sob a forma de um relatório e discutidos oralmente. A avaliação de conhecimentos consistirá de um exame escrito e de uma prova oral. Os alunos são admitidos à prova oral com a classificação no exame escrito de 10 valores. A classificação final atribuída será a média ponderada do exame com peso 0,70 e dos trabalhos práticos com peso 0,30.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.0 h/semana

0.5 h/semana

75.0 h/semestre

Objectivos

Compreender os fenómenos físicos que determinam a resistência ao avanço de navios. Compreender o problema da extrapolação. Aplicar métodos de estimar a resistência. Compreender os princípios de funcionamento de propulsores. Adquirir as técnicas elementares para o projecto de um hélice. Compreender a influência no funcionamento do hélice do fenómeno de cavitação. Compreender o fenómeno de interacção do hélice e da querena. Aplicar métodos de estimar a potência do navio.

Programa

Resistência. Tipos de navios e formas de querena. Decomposição da resistência: Resistência de atrito e de pressão. Resistência viscosa e de onda. Resistência viscosa e esteira. Balanço de quantidade de movimento. Escoamento em torno da querena do navio. Esteira nominal no plano do hélice. Resistência de onda. O sistema de ondas de Kelvin. O sistema de ondas do navio. Interferência dos sistemas de onda. Efeito do número de Froude na resistência de onda. Efeito da profundidade na resistência de onda. Ensaios com modelos reduzidos. Leis de semelhança. Ensaio de resistência. Extrapolação da resistência. Método de Froude. Métodos tridimensionais de extrapolação. Factor de forma. Efeitos da rugosidade. Efeitos de escala. Métodos aproximados de previsão da resistência: Séries sistemáticas e métodos estatísticos. Utilização de métodos teóricos de cálculo do escoamento e resistência. Método de painel. Métodos de Navier-Stokes. Propulsão. Tipos de propulsores. Hélice propulsor. Teoria da quantidade de movimento axial. Rendimento ideal. Ensaios com modelos reduzidos. Coeficientes adimensionais. Diagrama em águas livres. Séries sistemáticas. Projecto de hélices com a série B de Wageningen. Cavitação. Tipos de cavitação em hélices. Efeitos da cavitação. Cavitação em perfis alares. O “bucket” de cavitação. Projecto de perfis. Projecto de hélices com a teoria da linha sustentadora. Cálculo hidrodinâmico. Critérios de cavitação e resistência mecânica. Correcções de superfície sustentadora. Previsão da Potência do Navio. Ensaios de propulsão. Leis de semelhança. Factores propulsivos. Rendimento propulsivo total. Determinação da curva de potência e velocidade de rotação para o navio. Previsão estatística da potência.

Metodologia de avaliação

Os alunos realizam dois trabalhos práticos em grupo. Os resultados de cada trabalho serão apresentados sob a forma de um relatório e discutidos oralmente. A avaliação de conhecimentos consistirá de um exame escrito e de uma prova oral. Os alunos são admitidos à prova oral com a classificação no exame escrito de 10 valores. A classificação final atribuída será a média ponderada do exame com peso 0,70 e dos trabalhos práticos com peso 0,30.

Bibliografia

Principal

Resistance and Propulsion of Ships

Sv. AA. Harvald

1983

John Wiley & Sons


Resistance. Principles of Naval Architecture, Vol.II, Resistance, Propulsion and Vibration

J.D. van Manen, P. van Oossanen

1988

SNAME,


Propulsion. Principles of Naval Architecture, Vol.II, Resistance, Propulsion and Vibration

J.D. van Manen, P. van Oossanen

1988

SNAME


The Wageningen Propeller Series

G. Kuiper

1992

MARIN Publ. No. 92-001


Hydrodynamics of Ship Propellers

J. P. Breslin & P. Andersen

1994

Cambridge University Press


Marine Propellers & Propulsion

J. S. Carlton

1994

Butterworth Heinemann