Alexandre Nicolaos Simos.

Trata-se de projeto colaborativo com a Universidad Politécnica de Madrid que visa a investigar as melhores composições de concreto reforçado para estruturas flutuantes de suporte para turbinas eólicas marítimas. Envolve intercambio de aluno de doutorado e de pós-doutorado.

O projeto almeja viabilizar o uso de turbinas eólicas offshore em águas profundas como meio para se descarbonizar a produção marítima de petróleo no cenário nacional. Buscam-se conhecimentos e soluções que reduzam os custos dos sistemas navais e colaborem com a viabilidade econômica dos projetos, por exemplo explorando o uso de concreto reforçado como material de construção e o emprego de turbinas de eixo vertical. Em outra frente importante de pesquisa, trabalha-se no aprimoramento dos sistemas elétricos isolados em cooperação com a indústria, visando a garantir a estabilidade destes sistemas e a aumentar sua eficiência energética.

Projeto de extensão transversal e permanente conduzido por alunos do curso de engenharia naval e oceânica e de outros cursos (Oceanografia, Jornalismo, EduComunicação, etc.) visando a colaborar com a preservação do legado cultural marítimo brasileiro.

Projeto de extensão transversal e permanente conduzido por alunos do curso de engenharia naval e oceânica e de outros cursos (Oceanografia, Jornalismo, EduComunicação, etc.) visando a colaborar com a preservação do legado cultural marítimo brasileiro.

O projeto objetiva definir a configuração de usinas híbridas offshore, baseadas em aerogeradores e usinas termelétricas com sistemas de captura de carbono e baseadas na tecnologia OTEC, para suprir as necessidades de demanda de energia elétrica de um determinado conjunto de plataformas offshore, com máxima eficiência e mínima emissão de CO2. A configuração ótima do sistema de potência será determinada por meio de um software de modelagem, simulação e otimização numérica, desenvolvido ao longo do projeto. A demanda de energia será definida em função das curvas de produção de um conjunto de poços de petróleo. As plantas de potência propostas serão otimizadas em termos de configuração e condição de operação, para atender às demandas variáveis que ocorrem ao longo da vida útil das unidades de processamento primário de petróleo offshore e considerando a intermitência de fontes de energia renováveis. Esta configuração será determinada por meio do desenvolvimento de um software de simulação e otimização que definirá a configuração da usina híbrida (tipo e componentes da usina termelétrica, tipo e componentes dos aerogeradores, tipo e componentes da usina OTEC).A demanda de energia será definida em função das curvas de produção de um conjunto de poços de petróleo operados por essas plataformas. Considerando a intermitência da energia eólica, o modelo desenvolvido pode ser utilizado para diferentes cenários de disponibilidade de energia eólica, tornando-se uma ferramenta útil para definir a configuração ótima de usinas híbridas offshore.Tendo em vista a necessidade de disponibilidade de geração de energia, os sistemas em projeto devem ser submetidos a avaliações de confiabilidade e análise de risco visando a definição de componentes críticos do sistema projetado. Com base na análise, pode-se sugerir uma possível melhoria do projeto e um plano de manutenção baseado em confiabilidade para garantir a segurança operacional e a disponibilidade do sistema de geração de energia. Também será desenvolvido o projeto integrado de sistema oceânico flutuante para instalação de hubs de potência offshore.

O projeto visa a desenvolver uma ferramenta para auxílio à previsão de operacionalidade de helideques de unidades flutuantes marítimas.

O projeto de pesquisa visa a estabelecer modelos simplificados para a caracterização dos movimentos de balanço induzidos por efeitos de segunda-ordem das ondas do mar e para a previsão de impacto hidrodinâmico nas estruturas de convés de plataformas FPSO

Trata-se de projeto de P&D 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.

Cooperação técnica, sem transferência de recursos, entre a SPTrans PMSP e a FAU USP para buscar subsídios técnicos e científicos envolvendo a futura implantação do Sistema de Transporte Público Hidroviário da Cidade de São Paulo (STPHSP) a partir de dados fornecidos pela SPTrans e estudos conjuntos desenvolvidos pela USP. Prazo 60 meses: 2022-2027

Atuo em uma das frentes de pesquisa deste projeto, visando a desenvolver uma ferramenta e metodologia baseada em aprendizado de máquina para prever os movimentos de uma plataforma ancorada a partir das condições ambientais incidentes. O diferencial em relação aos simuladores dinâmicos usualmente empregados é a utilização de dados reais para o treinamento da rede, levando em conta no processo de treinamento uma série aspectos físicos normalmente não incorporados nas análises feitas a partir das ferramentas de simulação dinâmica.

Este projeto tem como objetivo principal desenvolver novos conceitos de turbinas eólicas flutuantes aptas a operar em lâminas d'água de grande profundidade visando a colaborar para com a descarbonização da produção marítima de óleo e gás.

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.

Participei como membro da equipe deste projeto na revisão dos modelos de cálculo de forças e movimentos de deriva-lenta (slow-drift) do simulador Dynasim.

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).

Este projeto tem por principal objetivo o desenvolvimento de ferramentas para investigação de tópicos de engenharia de grande importância no projeto de turbinas eólicas flutuantes. Aborda tópicos relacionados à aerodinâmica das pás e do rotor e outros associados à hidrodinâmica do flutuador sujeito a ondas e correnteza. Os modelos desenvolvidos ao longo deste projeto serão consolidados em uma ferramenta de simulação do comportamento no mar adaptada para o estudo da dinâmica destes sistemas.

Continuidade de pesquisa relacionada à definição de metodologia para avaliação de embarque de água em plataformas do tipo FPSO

Este projeto de pesquisa visa aprimorar e estender um sistema embarcado de inferência de ondas baseado nos movimentos da embarcação-base.

Visa a um estudo preliminar sobre as alternativas para a transferência de petróleo de um navio aliviador para um navio petroleiro convencional em alto mar.

Através deste projeto foi desenvolvido e implementado um sistema de simulação 3D das manobras de comboios fluviais na hidrovia Tietê-Paraná. O projeto foi financiado pela Transpetro S.A., que utilizará o simulador para treinamento da tripulação que comandará seus comboios nesta hidrovia.

Este projeto se enquadra no contexto de viabilização das unidades flutuantes para exploração de petróleo e gás na área do pré-sal da Bacia de Santos. O estudo de embarque de água trata de fenômeno de interação fluido-estrutura de difícil modelagem que requer o emprego de avançadas técnicas numéricas e medidas experimentais, configurando importante tópico de pesquisa na área de hidrodinâmica. O projeto contou também com a participação da COPPE/UFRJ e do Marintek/Sintef (Noruega).

O projeto visa estabelecer um procedimento para a definição do aproamento mais propício para sistemas FPSO ancorados em sistema SMS. Para tanto, a metodologia empregada avalia os efeitos de variações no aproamento sobre diferentes aspectos de projeto e operacionais da plataforma.

O projeto deu continuidade a atividade de pesquisa desenvolvida pelo docente desde o ano 2000. Neste projeto foi desenvolvido sistema computacional responsável pela inferência de ondas do mar com base em medidas de movimento de uma embarcação. Foram realizados testes com dados de uma plataforma FPSO em operação na Bacia de Campos e uma primeira validação do sistema com base em dados de campo.

Projeto vinculado à Rede Temática de Pesquisa em Computação Científica (Rede Galileu) da Petrobras. Tópicos abordados: Wave Run-up e Airgap; Ondas Confinadas, Impacto Hidrodinâmico, Movimentos Induzidos por Vórtices (VIM) e Efeitos de Interação Hidro-aerodinâmicos na Dinâmica de Sistemas Offshore.

O projeto ora proposto constitui-se em extensão (Fase 2), de estudo preliminar anterior, que analisou a viabilidade técnica de uma operação de transbordo (offloading) convencional, de uma plataforma de produção do tipo FPSO, para um navio-tanque (Shuttle Tanker) convencional (ST), da classe Aframax, assistido por rebocador, mas sem o auxílio de um Sistema de Posicionamento Dinâmico (DP). Nesta segunda fase propõe-se avançar no estudo considerando navios-tanque DP.

O projeto analisou a viabilidade técnica de uma operação de transbordo (offloading) convencional, de uma plataforma de produção do tipo FPSO, quando realizada por navios aliviadores convencionais ou dotados de sistema de posicionamento dinâmico.

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.

O projeto visa o estudo de forças hidrodinâmicas de 2ª ordem oriundas da ação de ondas sobre sistemas oceânicos de grande porte e seus efeitos sobre os movimentos desses sistemas no plano vertical. A motivação decorre de efeitos de ressonância em heave, roll e pitch verificados em ensaios de tanque de provas com diferentes sistemas, como plataformas semi-submersíveis, FPSOs e plataformas Mono-Coluna. Os objetivos incluem a caracterização e modelagem das forças, a adaptação dos simuladores dinâmicos para que representem adequadamente esses efeitos e, por fim, o estudo de possíveis mecanismos de atenuação.

O projeto visa a modelagem de efeitos de esteira nas forças de correnteza em problemas de alívio de sistemas FPSO. Espera-se desenvolver modelo semi-empírico para incorporação de tais efeitos em simuladores dinâmicos. A validação da metodologia a ser desenvolvida será obtida através de ensaios em tanque de provas a serem realizados no National Maritime Research Institute (NMRI) no Japão e através de estudos de CFD.

O projeto visa o estudo teórico e experimental do campo de ondas sobre plataformas semi-submersíveis e com o objetivo de prever em projeto o airgap dinâmico destes sistemas. Este estudo é fundamental para definir a altura de convés das plataformas, com sérias implicações sobre a capacidade de produção e, portanto, sobre aspectos econômicos do projeto.

O objetivo fundamental do presente projeto de pesquisa é aumentar a compreensão a respeito dos efeitos da inclinação sobre o padrão de emissão de vórtices e seus reflexos reais sobre a resposta de cilindros sujeitos ao fenômeno de vibração induzida pela vorticidade - VIV. Para tanto, baseia-se em uma abordagem experimental conduzida de forma paulatina e sistemática através de ensaios especificamente concebidos para esse fim.

Este projeto permitiu o desenvolvimento de um veleiro-escola para treinamento das equipes paraolímpicas vinculadas à Federação de Vela do Estado de São Paulo. O projeto contou com o apoio financeiro da FINEP, que financiou a construção de moldes e de um protótipo do veleiro, chamado de "Poli 19". Hoje, o Poli 19 configura uma classe de veleiros para treinamento de diversas equipes paraolímpicas.

O projeto visa conceber um paradigma experimental para a validação de códigos numéricos destinados à analise de linhas de ancoragem heterogêneas através de ensaios em tanque de provas.

Realizou-se análise de vibração induzida por vórtices em um modelo inovador de captação de água. Para tanto, foram conduzidos ensaios em tanque de provas, com modelo em escala reduzida. Os resultados experimentais foram empregados em um estudo de viabilidade em fadiga, visando instalação na plataforma Petrobrás P-XIX. Complementarmente, foram ensaidas alternativas para a supressão do fenômeno de VIV, através da incorporação de strakes.