Efeito da variação da forma do casco na resistência ao avanço e na geração de ondas de uma embarcação regional do tipo expresso

Abstract

A Amazônia brasileira possui uma grande quantidade de embarcações regionais dedicadas ao transporte de cargas e passageiros. Ainda na atualidade, diversos tipos de embarcações regionais são construídos seguindo a experiência prévia, sem realizar análises que permitam caracterizar o seu comportamento hidrodinâmico e estrutural utilizando métodos de Engenharia Naval. A modelagem tridimensional e as simulações computacionais de embarcações regionais ainda são desafios a serem atendidos para desenvolver embarcações mais eficientes e seguras. Visando contribuir com este tópico, o presente trabalho apresenta um estudo dos efeitos da variação da forma do casco em algumas das características hidrodinâmicas, como resistência ao avanço e geração de ondas, de uma embarcação regional amazônica. Devido à relevância no transporte longitudinal de passageiros, foi considerada uma embarcação regional de alta velocidade do tipo expresso. Na primeira parte do estudo foram utilizadas técnicas de desenho assistido por computador para modelar a embarcação maneira tridimensional. Posteriormente, a forma do casco foi variada de maneira sistemática, mudando a posição transversal da quina, para gerar quatro cascos diferentes. Considerando as geometrias geradas e mantendo o calado de projeto constante, foram realizadas análises comparativas de resistência ao avanço e ondas geradas pela embarcação, utilizando métodos de Engenharia Naval disponíveis em software de uso acadêmico. Os resultados obtidos permitiram comparar os efeitos da variação da forma do casco no comportamento hidrodinâmico da embarcação. Considerando o calado invariável, a redução da posição transversal da quina do casco com relação à quilha, reduziu a resistência total ao avanço e a amplitude das ondas geradas. Essa redução da resistência foi de até ~30% na velocidade de operação, sob as hipóteses simplificadoras consideradas, pois os efeitos dessa mudança na estabilidade e outros parâmetros do projeto da embarcação ainda precisam ser pesquisados. A metodologia apresentada pode servir de exemplo para realizar estudos paramétricos com outras embarcações regionais, sendo possível variar outros parâmetros geométricos do casco com o software que foi utilizado.