Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Dep. de Engenharia Naval e Oceânica

1. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Dep. de Engenharia Naval e Oceânica PROGRAMA DE PREDIÇÃO DE VELOCIDADES E SIMULADOR DINÂMICO DE VELEIROS Cesar Illuminati Vinícius do Prado Prof. Dr. Alexandre N. Simos

2. Introdução • Programa de Predição de Velocidades • Estimativa do desempenho de uma embarcação • Uso de modelos semi-empíricos • Equilíbrio estático em quatro graus de liberdade • Simulador dinâmico • Estimativa do comportamento dinâmico • Uso de modelos semi-empíricos • Modelagem dos regimes transientes

3. Programa de Predição de Velocidades • Inputs • Dimensões do barco • Parâmetros de estabilidade do barco • Condição de vento • Velocidade • Ângulo

4. Programa de Predição de Velocidades • Modelo hidrodinâmico • Forças de sustentação e resistência no casco, quilha e leme • Oossanen (1993) • Modelo aerodinâmico • Forças de sustentação e resistência nas velas e mastros • Combinações de vela (upwind e downwind) • Otimização do Reef e Flat • Hazen (1980), adotado pela IMS

5. Programa de Predição de Velocidades • Interface gráfica • Facilita ao usuário entrada dos dados necessários

6. Programa de Predição de Velocidades • Resultados • Velocidade de avanço • VMG (velocity-made-good) • Ângulo de banda • Ângulo de deriva • Ângulo de leme • Ângulo de pitch • Gráficos em função do ângulo de vento • Salvos em tabelas do Excel

7. Programa de Predição de Velocidades • Testes • Testes realizados com barcos bastante diferentes

8. Programa de Predição de Velocidades VMG Banda Polar da Velocidade

9. Simulador Dinâmico de Veleiros Desempenho dinâmico

10. Simulador Dinâmico de Veleiros • Parâmetros de controle • Controle externo do ângulode leme e do ângulo de vela-mestrapelo usuário

11. Simulador Dinâmico de Veleiros

12. Simulador Dinâmico de Veleiros • Modelagem do Sistema • Ridder et al (2004) • Modelagem de Forças • Ridder et al (2004) - (resultados da série de Delft) • Klaka et al (2004) - (modelo de amortecimento em roll) • Aerodinâmica: coeficientes aerodinâmicos como parâmetros de entrada • Massas e inércias adicionais nos eixos y e z estimadas por modelos aproximados

13. Simulador Dinâmico de Veleiros • Resultados • Simulação de manobra entre situação de contravento de 50° por boreste e contravento de 50° por bombordo

17. Conclusão • VPP e Simulador fornecem informações valiosas para o projeto de embarcações a vela • Programas inseridos em um contexto mais amplo de desenvolvimento da área de vela do DENO-USP • Futura validação experimental

18. Agradecimentos