Dissertação

{pt_PT=Assessment of motions and loads of catamarans} {} EVALUATED

{pt=Comparam-se métodos de cálculo de movimentos induzidos pelas ondas em catamarans, com o objectivo específico de avaliar como modelam a interacção entre cascos. Aplicam-se três programas, representando o caso de não interacção, o caso de interacção bidimensional e por fim o caso de interacção tridimensional, num total de 7 formas de cascos de catamarans encontrados na literatura. O primeiro caso é obtido utilizando resultados do método das faixas através de um código desenvolvido no CENTEC no IST, ao qual foram incluídos os termos dos extremos. O caso de interacção bidimensional é resultante de um código desenvolvido por Centeno et al. (2000), baseado na teoria das faixas e em que os coeficientes hidrodinâmicos são calculados usando simetria dos cascos. Este código inclui o método de escoamento cruzado para inclusão dos efeitos viscosos nos movimentos. Para comparação o caso de interacção tridimensional é obtido através do método dos painéis com fontes de Rankine, implementado no programa comercial Wasim da DNV-GL. Os resultados experimentais são comparados com os calculados pelos métodos através das funções transferência. A incerteza dos modelos numéricos é avaliada através de um modelo independente da frequência. Considerando as variáveis relevantes do problema, um estudo da correlação linear entre estas e os resultados da raiz do erro quadrático médio. Modelos de erros dependentes da frequência são criados com o resultado das correlações encontradas e comuns a todos os métodos. Os resultados indicam a relevância da interacção hidrodinâmica e correlação com o número de Froude, sendo o método tridimensional o mais satisfatório., en=Different methods to compute wave induced motion of catamarans are compared, with the special objective to evaluate how hydrodynamic hull interaction is modelled. Three numerical implementations, representing the no-interaction scheme, two-dimensional interaction and a three-dimensional interaction scheme, are applied in a total of 7 different hull forms of catamarans found in the literature. The first case is accomplished by post-processing of a strip theory method implemented in an in-house code developed at CENTEC in IST with additional end-terms inclusion. The two-dimensional interaction scheme results are obtained by a similar in-house code based on strip theory method, where the hydrodynamic coefficients are computed using symmetric demi-hulls. This code includes an empirical method, cross-flow for inclusion of viscous effects. For comparison it is included results using a commercial three-dimensional Rankine panel method, Wasim from DNV-GL. Motion results comparison between experimental and computed ones is done using transfer functions and Root Mean Square Error (RMSE). The uncertainty in numerical errors is evaluated using a frequency independent model error. Considering the relevant variables of the problem a linear correlations study is accomplished using the RMSE. A frequency dependent model error is studied using the best correlations found. Results indicate relevance of interaction schemes and strong dependence on Froude number, however better results are obtained using the three-dimensional interaction scheme.}
{pt=catamaran, interacção, método das faixas, método dos painéis Rankine, modelo de erro, en=catamaran, interaction, strip theory, Rankine panel method, model error}

Dezembro 21, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Carlos António Pancada Guedes Soares

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático