Pedro Cardozo de Mello.

Neste projeto, foram realizados ensaios experimentais para estudar a resposta dinâmica de um modelo em escala de uma estrutura offshore. Os ensaios dinâmicos foram realizados com carregamento de ondas e imposição de movimento horizontal na estrutura do modelo. O objetivo do projeto era criar um grande banco de dados experimentais da resposta dinâmica da estrutura para alimentar um modelo computacional

Neste projeto, foram realizados ensaios experimentais e análises numéricas para estudar a resposta estática e dinâmica de um modelo em escala de uma estrutura offshore. Os ensaios dinâmicos foram realizados com carregamento de ondas. O objetivo do projeto eram dois: 1) criar um grande banco de dados experimental da resposta dinâmica da estrutura e 2) criar um modelo computacional da estrutura que pudesse reproduzir o máximo possível os dados experimentais.

A embarcação Alpha Delphini é um barco adaptado e destinada ao desenvolvimento de pesquisas oceanográficas, sendo o primeiro do gênero construído no Brasil. Foi adquirida com recursos do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP) em parceria com a FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo). O Departamento de Engenharia Naval e Oceânica da Escola Politécnica de São Paulo (PNV ? EPUSP), em parceria com o IO-USP, vem desenvolvendo pesquisas para melhoria na dinâmica de operação da embarcação, bem como no desenvolvimento de equipamento para inferência de ondas.

Trata-se de projeto de PD que visa à ampliação e aprimoramento das capacidades computacionais do simulador Dynasim. Esta ferramenta é desenvolvida pela USP em parceria com outras universidades nacionais e com a cooperação e financiamento da Petrobras

Estudo experimental do comportamento em ondas de duas barcaças em aproamento side-by-side com tanques prismáticos internos para efeito de sloshing, ressonância no GAP entre as embarcações e sistema de ancoragem relativo. Foram realizados experimentos adicionais com movimento imposto em plataforma de Stewart com o tanque prismático para estudo dos esforços e elevação do líquido causados pelo sloshing.

Este projeto tem como objetivo principal desenvolver novos conceitos de turbinas eólicas flutuantes aptas a operar em lâminas d'água de grande profundidade.

Este projeto tem como principal objetivo a melhoria e aperfeiçoamento de um Núcleo de Hidrodinâmica Experimental do TPN/USP. O laboratório é integrado à Rede Temática de Laboratórios de Ensaios com Aplicação na Indústria de Óleo, Gás e Energia, para ações destinadas à elaboração de estudos e ao desenvolvimento de projetos de sistemas oceânicos. O foco principal do projeto é em estudos específicos que a Petrobras têm como demanda e também em melhorias de procedimentos experimentais

O projeto visa a estabelecer metodologia e ferramentas numéricas para consideração das condições ambientais de ondas, vento e correnteza previstas para o momento de operações de transbordo feitas por embarcações auxiliares (PSVs) junto a plataformas de petróleo tipo FPSO durante o processo de alocação de frota destas embarcações. Em particular, serão consideradas as influências do casco do FPSO nos movimentos do PSV para as estimativas de movimentos e acelerações deste último, assim como para a estimativa da potência requerida de seu sistema de posicionamento dinâmico.

Trata-se de projeto de cooperação com a Universidade de Tóquio visando o desenvolvimento de uma concepção de turbina eólica flutuante adaptada às condições ambientais de uma localidade nas costas do Brasil. O projeto é financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES) e pela Japan Society for Promotion of Science (JSPS).

O objetivo do presente projeto de P&D é o desenvolvimento de metodologia para obtenção de diagramas de restrição (DR) para operações de sondas DP (Dynamic Positioning) através de um método estatístico aprofundado e de validação dos modelos matemáticos de deriva sob influência de agentes ambientais. Foram realizados ensaios em tanque de provas no NMRI - Japão

Este projeto de PD tem por objetivo estudar e avaliar o comportamento dinâmico e hidrodinâmico de novo veículo que portará fonte de baixíssima frequência (SURDO) durante operação de reboque para aquisição sísmica marítima. Este estudo será realizado através de modelos matemáticos, de simulações computacionais e de testes de laboratório com modelos do protótipo em diferentes escalas reduzidas. As informações obtidas darão subsídios ao grupo de pesquisa responsável pelo projeto e construção do protótipo (SENAI-CIMATEC, Salvador) visando à segurança da operação, através do desempenho hidrodinâmico adequado e da estabilidade dinâmica do sistema

O projeto objetiva desenvolver a "alimentação antecipada" (feed-forward) para a compensação das forças de ondas sobre uma embarcação dotada de Sistema DP. Com isso, almeja-se que a condições do mar sejam compensadas pelos propulsores antes das ondas atingirem propriamente a embarcação ou, ainda, antes que a posição da embarcação seja alterada. A alimentação antecipada para vento (wind feed-forward) já foi desenvolvida e hoje encontra-se incorporada a maioria dos Sistemas DP, produzindo redução de 30% e 40% no desvio da posição (offset). O sistema aqui proposto é o análogo para ondas, cujo desenvolvimento e consolidação na forma de produto ainda requer a transposição de inúmeros desafios técnicos, desde a decomposição da elevação do mar em direções, frequências e alturas de onda, até a medição das ondas incidentes na embarcação. A estratégia para vencer tais desafios é o emprego de tecnologias de visão computacional fundamentalmente por dispensar a presença de sensores ao longo do costado do navio ou unidade flutuante

Em função dos estudos realizados, a presente proposta visa dar continuidade ao estudo de embarque d?água (green water), aprofundando os estudos fundamentais de ocorrência do fenômeno e complementando/aprimorando as metodologias desenvolvidas. O enfoque do estudo são plataformas do tipo FPSO em mar de través/bochecha, esses aproamentos sendo particularmente importantes para os sistemas de produção instalados no Brasil (spread mooring) e cujo tema ainda é pouco explorado mundialmente. O trabalho proposto propõe estudos numéricos e experimentais, em diferentes níveis de detalhamento, visando caracterizar sistematicamente os efeitos dos parâmetros de onda (amplitude, período e declividade), tipo de onda incidente (linear/não linear) incluindo o fenômeno de quebra de onda, assim como os efeitos da altura e do perfil de velocidades da coluna d'água. O projeto também pretende analisar as distribuições estatísticas de alturas e dos picos de cristas de onda na representatividade do fenômeno, isto é, avaliar a adequação das teorias de primeira e segunda ordem na previsão de extremos, comparar com valores obtidos experimentalmente e estudar a variabilidade do embarque de água para diferentes realizações de um mesmo mar extremo. O projeto proposto envolve atividades experimentais, analíticas e numéricas, resumidamente apresentadas a seguir: 1. Estudos Experimentais: Serie de ensaios planejados para avaliar condições de través/bochecha. Os ensaios estão divididos em dois grupos principais; ensaios cativos bidimensionais no canal do Depto. de Engenharia Naval e Oceânica, cujo objetivo visa a verificação da importância das condições da coluna d'água na força de impacto considerando apenas uma seção do corpo paralelo médio e ensaios com modelo livre no CH-TPN, cujo objetivo visa avaliar o efeito da incidência de ondas regulares e irregulares de diferentes alturas e períodos. 2. Validação da metodologia baseada no domínio da frequência e comparação com simulação no domínio do tempo: Entender as limitações da aplicação da metodologia linear no domínio da frequência na estimativa de excedência da borda livre, possibilitando a verificação das hipóteses fundamentais de distribuição Gaussiana. Concomitante, serão realizadas simulações no domínio do tempo utilizando o método de Rankine, cuja vantagem está associada à possibilidade de incluir não linearidades do campo de onda, bem como correções nas elevações decorrentes da geometria do corpo emerso e da introdução de apêndices. 3. Implementar modelos simplificados/completos usando CFD uma vez que o efeito da geometria e/ou apêndices emersos no fenômeno de Green Water não pode ser estimado através de métodos potenciais. Este item inclui o estudo dos efeitos da variação da geometria e de apêndices, emersos/imersos, nas características do evento de embarque d'água. Este item também inclui a estimativa das cargas de impacto nas estruturas do topside através da implementação de modelos simplificados seccionais. 4. Desenvolvimento de acoplamento entre modelo potencial no domínio do tempo e o método de volumes finitos (RANSE), particularmente, com o programa Star CCM+. Dentro dessa atividade, diversas formas de acoplamento estarão sendo avaliadas com o objetivo de verificar aquela que reproduzisse com maior fidedignidade os resultados experimentais, sempre considerando o tempo computacional requerido. 5. Consideração de teorias de onda de ordem superior uma vez que suas contribuições podem ser significativas para predição dos eventos extremos e para a confiabilidade dos resultados estatísticos de extremos.

Melhoria e aperfeiçoamento de um Núcleo de Hidrodinâmica Experimental do TPN/USP, interligado à Rede Temática de Integração de Laboratórios de Ensaios com Aplicações na Indústria de Óleo, Gás e Energia, para ações destinadas à elaboração de estudos e ao desenvolvimento de projetos de sistema oceânicos

O objetivo é o aprimoramento de metodologia de medição de ondas a partir do monitoramento da plataforma FPSO em operação no Campo de Peregrino. Será feita a validação da metodologia através da comparação em estimativas de ondas obtidas a partir de sistema de radar instalado na própria unidade. Será também testada a possibilidade da utilização das medidas de vento (anemômetro) para auxílio na identificação de mares cruzados (bimodais) compostos por mar local e swell, uso de medidores de onda no costado além de estudos de viabilidade referentes a possíveis extensões da metodologia adotada para aplicação a plataformas semi-submersíveis

O presente projeto tem como objetivo a realização de atividades para a investigação de vários fenômenos relacionados ao sistema FLNG, lidando com o estudo dos efeitos das escalas no fenômeno de sloshing e desenvolvendo ferramentas computacionais para simular o comportamento do FLNG em alto mar

O trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos de embarque d?água (?green water?) em plataformas tipo FPSO para as condições ambientais existentes na Bacia de Santos e, verificada a eventual ocorrência de ?green water?, avaliar os efeitos das cargas de impacto no convés e nos equipamentos. O projeto iniciou-se com o entendimento do fenômeno, sua interação com parâmetros do sistema flutuante e das condições ambientais. O estudo também incluiu aplicação sistemática de diferentes ferramentas numéricas, capazes de representar o fenômeno com diferentes graus de precisão. O projeto envolveu a preparação e a execução de uma série de ensaios com o modelo fixo e free floating em ondas regulares e irregulares, cujos resultados serviram para a comparação e a validação dos procedimentos numéricos, assim como para o melhor entendimento do fenômeno. Concomitante, utilizando-se o programa WAMIT (1ª. ordem), foram avaliadas as condições de excedência da borda livre. Esta etapa foi fundamental, pois possibilitou avaliar a capacidade do programa que, empregando a teoria linear potencial e discretização em elementos de contorno (painéis), apresentou resultados excelentes na estimativa das condições de excedência da borda livre para os diversos aproamentos estudados. Por outro lado, considerando as limitações de métodos potenciais e a maturidade dos métodos de CFD, desenvolveu-se ampla gama de análises para avaliar o desempenho de programas tipo RANSE, entender suas limitações e validar os resultados. Após estes estudos, utilizando o programa Star CCM+®, simularam-se as condições de embarque d'água, com o modelo fixo nos três aproamentos ensaiados (180o, 225o e 270o), para avaliar o padrão de escoamento sobre o convés e comparar as forças de impacto em estruturas fixadas ao convés.

O objetivo principal deste projeto é a consolidação e operacionalização de um núcleo de hidrodinâmica experimental do TPN/USP, para ações destinadas à elaboração de estudos e ao desenvolvimento de projetos de P&D. Além deste, buscará auxiliar na integração dos laboratórios nacionais visando alcançar o estado da arte na área experimental para o desenvolvimento de projetos de sistemas de produção da indústria de óleo, gás e energia.

Os objetivos deste projeto consistem, basicamente, na determinação e validação de uma metodologia para a estimação de espectros direcionais de ondas do mar a partir da monitoração on-board dos movimentos de primeira-ordem de unidades flutuantes estacionárias. Tal validação permitiria o desenvolvimento de alternativas econômicas de sensoreamento de ondas, hoje realizado através de bóias oceanográficas ou sistemas de radar