Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para auxílio na estimativa da resistência ao avanço e seleção do sistema propulsivo de embarcações deslocantes

Abstract

O correto dimensionamento do sistema propulsivo de uma embarcação é uma das etapas de maior importância no projeto de um navio. Seu funcionamento tem impacto direto no consumo de combustível, consequentemente afeta a lucratividade do transporte de cargas e a emissão de gases poluentes. A seleção adequada do sistema propulsivo é bastante complexa, pois é resultante de diversos fatores, que vão desde o cálculo da resistência ao avanço, até estudos de cavitação e vibração associados à dinâmica do fluido no entorno do propulsor. Visto que em navios mercantes o hélice é o tipo de propulsor de maior aplicação, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional construída em Delphi, para o auxílio na estimativa de resistência ao avanço pelo método de Holtrop e Mennen, seleção de hélice da série sistemática de Wageningen (Série B) e a seleção do motor principal da embarcação. O sistema desenvolvido visa selecionar o propulsor e o motor cujas características maximizem a eficiência do sistema, satisfazendo o critério de cavitação estabelecido para o projeto. O trabalho também apresenta a realização de três estudos de caso, que demonstram a verificação dos conceitos teóricos aplicados no desenvolvimento da ferramenta. Os resultados obtidos demonstraram-se coerentes com aqueles observados nas embarcações de estudo e evidenciaram a necessidade de ajustes nos parâmetros do hélice, como a redução do intervalo da razão passo/diâmetro, razão de áreas e o número de pás do propulsor, para obter uma configuração de maior desempenho. Apesar de algumas divergências dos resultados de potência de motorização determinados pela ferramenta, a mesma mostra-se bastante eficiente em etapas iniciais de projeto. Em relação à ferramenta computacional foi possível observar a eficácia e a praticidade em sua utilização.