ANÁLISE NUMÉRICA DA INJEÇÃO DE AR NA REDUÇÃO DO ARRASTO VISCOSO NO CASCO DUISBURG TEST CASE

Raul Lima Portela Bispo, Crístofer Hood Marques, Jeferson Avila Souza

Resumo


Estudos de melhorias buscando cascos mais eficientes têm-se tornado acessíveis com o avanço de técnicas numéricas e recursos computacionais nas últimas décadas. Com objetivo da redução da resistência viscosa, o presente estudo utiliza uma abordagem numérica por meio do software livre OpenFOAM como estratégia na análise da eficiência do método de injeção de ar no fundo do casco Duisburg Test Case (DTC). O Casco apresenta uma geometria genérica de porta-contentores mais modernos, pertencendo a categoria de cascos de deslocamento, e é frequentemente utilizado na validação de estudos hidrodinâmicos. Especificamente, injetando ar na parte inferior do casco, essa técnica consiste em formar uma película de ar entre o casco e a água que contribui para a redução do arrasto viscoso, tal
método é conhecido como ALDR sigla para Air Layer Drag Reduction. Parâmetros como:
velocidade do casco, disposição dos bicos injetores, vazão de ar e ângulo de injeção são
definidos objetivando reduzir o arrasto viscoso. A simulação numérica conta com as metodologias: Volumes Finitos para discretização das equações de conservação; velocidades
médias, RANS (Reynolds Average Navier-Stokes), na equação do movimento; k −ω - SST no modelo turbulento. Por fim, o método atingiu uma redução de 20,32% na resistência viscosa e 19,13% de redução na resistência total do casco DTC.

Palavras-chave


Injeção de ar ALDR, resistência do arrasto viscoso, estudo numérico, cascos eficientes

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DOI: http://dx.doi.org/10.21575/25254782rmetg2022vol7n12076

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Direitos autorais 2022 Raul Lima Portela Bispo, Crístofer Hood Marques, Jeferson Avila Souza

Revista Mundi Engenharia, Tecnologia e Gestão ISSN 2525-4782

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