Análise da viabilidade técnica do projeto de um navio mineraleiro de grande porte sem lastro (2023)
- Authors:
- Autor USP: VISELLI, BRUNO PEGORETTI - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PNV
- Subjects: EMBARCAÇÕES; LASTRO; ARQUITETURA NAVAL; CONSTRUÇÃO NAVAL
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A dissertação apresenta um estudo da viabilidade da aplicação de tecnologias para a redução da quantidade de água de lastro em embarcações (Ballast Free Ship) a um navio mineraleiro do tipo VLOC centrada no conceito de utilização de dutos longitudinais de lastro renovável. Inicialmente, é apresentada uma revisão da literatura dos conceitos e patentes acerca da redução de lastro em navios. A metodologia de análise de projeto é dividida em duas fases, primeiramente são avaliadas mudanças no arranjo interno para a inserção dos dutos através de um modelo navio-caixa parametrizado. Na segunda, os resultados obtidos são adaptados para a embarcação real e são analisadas as implicações nas funcionalidades do navio. Analisa-se primeiramente uma restrição de desempenho hidrodinâmico da embarcação causada pela tecnologia que é o aumento da resistência. Através de CFD são obtidos valores para a perda de carga nos dutos., disponibilidade de pressão no casco e com um modelo do navio com dutos, o acréscimo de resistência é determinado. A análise de estabilidade inicial e arranjo conclui que não é possível eliminar completamente o lastro da embarcação utilizando somente dutos de lastro renovável sem alterar significativamente a estrutura da embarcação. Na avaliação da estabilidade intacta, são analisados normas para a estabilidade transversal, curvas de braço de endireitamento e critério de ventos, conforme requisitos da IMO. Embora ainda com margens menores, os critérios são atendidos por completo com um ponto de atenção para o ângulo de máximo GZ. Para a análise probabilística da estabilidade avariada com um navio-caixa são analisadas variações da compartimentagem, subdivisão e posicionamento dos dutos, baseadas no atendimento aos critérios SOLAS. Verifica-se que utilizando-se de dutos contínuos os critérios de estabilidadeavariada não são atendidos, sendo necessário subdividir os dutos. Finalmente, é realizada uma análise a respeito das normas estruturais por meio das sociedades classificadoras, realizando a verificação dos critérios de módulo mínimo de seção. A continuidade estrutural dos dutos contribui para a rigidez estrutural longitudinal e a altura de linha neutra da seção mestra diminui, proporcionando menores valores para o módulo de seção no convés. O arranjo é harmonizado para a embarcação VLOC, com uma solução proposta com 6 dutos longitudinais, capaz de reduzir o lastro fixo embarcado em 60% em relação a situação original. Os impactos da nova tecnologia são medidos no âmbito da estabilidade, hidrodinâmica, estrutura e sistemas de potência do navio. A estabilidade inicial não foi prejudicada e a estabilidade avariada foi entendida após uma reanálise da subdivisão dos dutos. O acréscimo de resistência para o modelo final foi estimado em cerca de 4,1% e o propulsor obteve um ganho de eficiência, assim como a eficiência do casco. Ocorreu um acréscimo ao peso-leve estrutural e as margens para a tensão primária na embarcação aumentaram. As operações portuárias tiveram reduções na potência utilizada pelos geradores devido a diminuição da utilização das bombas de lastro BWTS. A viagem em lastro teve sua potência de freio aumentada enquanto na viagem carregada houve uma diminuição da carga útil transportada.
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.08.2023
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ABNT
VISELLI, Bruno Pegoretti. Análise da viabilidade técnica do projeto de um navio mineraleiro de grande porte sem lastro. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-20102023-120808/. Acesso em: 02 jan. 2026. -
APA
Viselli, B. P. (2023). Análise da viabilidade técnica do projeto de um navio mineraleiro de grande porte sem lastro (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-20102023-120808/ -
NLM
Viselli BP. Análise da viabilidade técnica do projeto de um navio mineraleiro de grande porte sem lastro [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-20102023-120808/ -
Vancouver
Viselli BP. Análise da viabilidade técnica do projeto de um navio mineraleiro de grande porte sem lastro [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-20102023-120808/
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