Utilização de simulador matemático comparativamente ao analógico nos estudos de manobra portuária
[thesis]
Joffre Villote
2010 I RESUMO O Simulador Híbrido, unindo um modelo Numérico a um modelo analógico proporcionará resultados bastantes realísticos alcançados em avaliação de risco pertinente a desenvolvimentos de projetos de Engenharia onde as manobras de navios de todos os portes, com aumento de fluxos de embarcações futuras se torna cada vez mais necessária. A busca pela qualidade, a garantia e a sustentabilidade destes tipos de projetos, quase sempre de alto custo, faz deste Simulador a ferramenta mais
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... ante neste desafio, pois poderá ser avaliado o somatório das vantagens e desvantagens que afetam ambas as ferramentas, chegando a um nível ideal de simulação, contendo critérios de amarração, com tipos de cabos dos navios adequados, sob quaisquer condições de maré e outras atipicidades dos terminais. Este trabalho tem por objetivo mostrar que o Simulador Híbrido levará à otimização da operação portuária, garantindo o alto nível da segurança por elas efetuado, diminuindo custos inerentes substanciais para a empresa contratante, através da demonstração de "cases" apresentados e embasamento teórico. II ABSTRACT The Hybrid Simulator, joining a mathematical model to an analogical model will provide resulted sufficiently realistic reached in evaluation of pertinent risk the developments of projects of Engineering where the maneuvers of ships of all the transports, with increase of flows of future boats if become each more necessary time. The search for the quality, the guarantee and the support of these types of projects, almost always of high cost, makes of this Simulator the tool most important in this challenge, therefore the many of the advantages could be evaluated and disadvantages that affect both the tools, arriving in an ideal level of simulation, I contend knotting criteria, with types of handles of the adjusted ships, under any conditions of tide and other atipics of the terminals. This work has for objective to show that the Hybrid Simulator will lead to the otimization of the port operation, guaranteeing the high level of the security for effected them, diminishing substantial inherent costs for the contracting company, through the demonstration of "you marry" presented and theoretical basement. III GLOSSÁRIO APP: Sigla de Análise Preliminar de Perigos. ARQUEAÇÃO BRUTA: é um valor adimensional, proporcional ao volume dos espaços fechados do navio. É principalmente utilizada para comparação entre navios mercantes. BERÇO DE ATRACAÇÃO: Divisões de um cais, píer ou atracadouro destinado à atracação dos navios. BOCA: largura da seção transversal a que se referir; quando expressa sem referências, significa a maior largura do casco. BOCA MOLDADA: é a maior largura do casco medida entre as faces exteriores da carena, ou seja, é a maior largura do casco entre as superfícies moldadas. BOLLARD PULL: Força de Tração Estática de uma embarcação, normalmente utilizada como medida de força aplicável de cada rebocador a ser utilizado em uma manobra (medida em toneladas força). CALADO: É para qualquer ponto que se tome a distância vertical entre a superfície da água e a parte mais baixa do navio naquele ponto. CAVIRÃO: pino que é preso na manilha da âncora (manilhão). Serve para reforçar. DESLOCAMENTO: é o peso da água deslocada pelo navio flutuando em águas tranqüilas. Pelo princípio de Arquimedes, é igual ao peso do navio e tudo que ele contém na condição atual de flutuação. DHN: Diretoria de Hidrografia e Navegação (Unidade da Marinha do Brasil) DPC: Diretoria de Portos e Costas (Unidade da Marinha do Brasil). DWT: Abreviação de "Deadweight" -Tonelagem do Porte Bruto da embarcação. IMO: Sigla de "International Maritime Organization" -Organização Marítima Internacional. ESPRINGUES: São os cabos de amarração que, quando saindo da proa são orientados para ré, e ao saírem da popa, são orientados para vante. FERRO PATENTE: Tipo de ferro que não possui cepo, com haste articulada nos braços, geralmente por um pino que trabalha numa cavidade feita na cruz. Possuem a grande vantagem de serem manobradas e arrumadas a bordo com facilidade. IV FILAME: É o comprimento da amarra fora do escovém, com o navio fundeado. GARRAR OU IR À GARRA: Se diz quando um navio é levado pelo vento, maré ou corrente, arrastando no fundo sua âncora ou a amarra. LANÇANTES: São os cabos de amarração que, quando na proa estão orientados para vante, e quando na popa orientados para ré; quando a meianau, saindo de bordo de meia-nau para a proa, orientada para vante e quando saindo de bordo de meia-nau para a popa, orientada para ré. Concorrem com os espringues para evitar que o navio se mova ao longo do cais ou para fora. "LINE-UP": Cronograma dos navios que irão atracar, normalmente informado pelos terminais de operação aos comandantes das embarcações que aguardam atracação nos fundeadouros dos portos. MANILHÃO ou MANILHA DA ÂNCORA: Manilha reforçada, mais larga que as manilhas dos quartéis. Liga a amarra ao anete da âncora, devendo ser colocada com a parte curva no elo da amarra e o cavirão no anete. MARÉ DE SIZÍGIA: Maré de grande amplitude, ocorrendo nas fases da lua cheia e lua nova. Nas marés de sizígia, ocorrem os máximos valores de preamar (maré alta) e mínimos valores de baixa-mar (maré baixa); correspondem às ocasiões onde ocorre um alinhamento SOL-TERRA-LUA, com a força gravitacional da LUA e do SOL sobre a TERRA somando-se contribuindo para a elevação do nível do mar. MARÉ DE QUADRATURA: Maré de menor amplitude, ocorrendo nas fases de quarto crescente e quarto minguante. Nas marés de quadratura, a posição relativa da LUA-TERRA-SOL faz um ângulo de 90 (noventa) graus, indicando que a força gravitacional resultante terá um efeito menor na elevação do nível do mar. MORDENTE: Aparelho fixado no convés e colocado na linha de trabalho da amarra, entre o cabrestante e o escovém. Tem a finalidade de sustar ou agüentar de pronto a amarra. NÓ: Unidade de velocidade empregada em navegação (equivalente a 1852 m / h ou 1.852 km/ h). NORMAM: Sigla de Normas da Autoridade Marítima (competência da Diretoria de Portos e Costas). NPCP -MA: Sigla das Normas e Procedimentos da Capitania dos Portos, emitidas pelo Capitão dos Portos do Maranhão. V QUARTÉIS DA AMARRA OU QUARTELADAS: Seções desmontáveis de que se compõe a amarra de um navio. No Brasil e nos Estados Unidos, os quartéis comuns têm 15 braças (sendo cada braça com 1,83 metros) ou 27,45 metros. TRAVESES: São os cabos de amarração que saem perpendiculares ao cais, sem orientação nem para vante nem para ré. São utilizados para evitar que o navio se afaste do cais por efeito do vento ou da corrente. TENÇA: Tipo de fundo. Deve ser considerado no momento da manobra de fundeio, na decisão da quantidade de quarteladas a mergulhar. TPC: Sigla de Toneladas por centímetro de imersão (t/cm); ao acrescentar ou retirar um peso, há aumento (ou diminuição) do volume da água deslocada pelo navio; esta variação de volume é igual ao produto do aumento de calado pela área do plano de flutuação. RIPEAM: Sigla de Regulamento Internacional para Evitar Abalroamentos no Mar. VTS: Sigla de "Vessel Traffic Service", tradução de Sistema de Gerenciamento de Tráfego Marítimo. MBL: Carga nominal mínima de ruptura. 6 LISTA DE SIMBOLOS C: coeficiente de Chézy (m 1/2 /s) E: módulo de elasticidade volumétrica f: coeficiente de atrito de Darcy-Weissbach Fr: número de Froude Fn: número de Froude de profundidade g: aceleração da gravidade (m/s2) i: declividade do leito (m/m) J: declividade global da linha de energia (m/m) L: dimensão linear (m); Ks: rugosidade equivalente do leito (m) p: pressão (kgf/m2) Re: número de Reynolds t: tempo (s) Lpp: Comprimento entre perpendiculares (m) V: velocidade média do escoamento (m/s); W: número de Weber λ: ·escala do modelo-relação modelo (M): protótipo (P) µ: ·viscosidade dinâmica do fluido (kg/ms) υ: ·viscosidade cinemática do fluido (m 2 /s) ρ: ·massa específica do fluido (kg/m 3 ) σ: Coeficiente de tensão superficial do fluido (N/m); Cb: Coeficiente de Bloco H: Profundidade em águas tranqüilas (m) TPPM: Terminal Marítimo de Ponta da Madeira
doi:10.11606/d.3.2011.tde-29112010-152445
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