Aspectos estruturais no comportamento de estruturas offshore

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil, Perfil de Estruturas

Momentos resistentes em apoios de veios

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Projecto de plataforma flutuante para treino de artilharia naval da Marinha Portuguesa

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Reconstituição da ruptura da barragem das minas da Fonte Santa. Análise da propagação da onda de cheia no vale a jusante

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Contribuição para a validação do código numérico OpenFOAM em escoamentos com superfície livre

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Modelação numérica de um dispositivo pontual de aproveitamento de energia das ondas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Modelação numérica de corpos flutuantes – extratores pontuais

Os conversores pontuais de energia das ondas baseiam-se no movimento de um flutuador. Neste trabalho modela-se a resposta de um corpo flutuante quando excitado por ondas regulares e irregulares. Ao contrário da engenharia naval, onde se pretende minimizar os movimentos de um navio face à agitação, na conversão da energia das ondas interessa que o comportamento do corpo flutuante seja ressonante. No entanto, ambos os problemas são modelados pelos mesmos modelos matemáticos. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo numérico que permita conhecer o movimento do flutuador quando livre ou ligado a um sistema de conversão de energia Power Take-off (PTO). Nesta dissertação considera-se que o corpo tem apenas liberdade para efetuar movimentos de arfagem. A resolução numérica da dinâmica do extrator apoia-se na teoria linear, sendo nesta dissertação efetuada com recurso ao código comercial Ansys – AQWA, de utilização comum em problemas offshore. Numa primeira fase simulam-se situações para as quais existem resultados publicados na bibliografia, validando-se a metodologia utilizada. Posteriormente, estuda-se o comportamento do sistema de extração para ondas regulares e estados do mar típicos. Variam-se os coeficientes de amortecimento, elásticos e a massa quer do flutuador quer do sistema PTO, otimizando a extração de energia. Utilizam-se análises no tempo e na frequência. O estudo permitiu concluir que é fundamental, do ponto de vista da eficiência energética, que o sistema funcione com características ressonantes, o que é conseguido quando a velocidade do flutuador está em fase com a força de excitação hidrodinâmica. O ajuste da condição de ressonância é conseguida variando os coeficientes elásticos e massa do PTO ou a massa do flutuador.

Simulação numérica da propagação e rebentação de ondas utilizando o código OpenFoam

Esta dissertação teve o intuito de validar o código numérico do OpenFoam para problemas na área da hidrodinâmica e propagação de ondas. Para a geração de ondas através do código numérico recorreu-se ao solver Waves2Foam, uma ferramenta do OpenFoam baseada no InterFoam, solver baseado no método VoF (Volume of fluid) com a implementação de zonas de relaxamento para a geração e dissipação da energia das ondas. Os casos simulados nesta dissertação tiveram o objectivo de testar a ferramenta para diferentes condições de propagação de ondas e diferentes teorias. Assim é apresentado um caso bidimensional com fundo horizontal e profundidade considerada infinita e outro bidimensional com fundo variável de forma a verificar a ocorrência ou não de rebentação, ambos para ondas regulares de primeira ordem ou ondas de Airy. Além dos casos bidimensionais também são apresentados dois casos tridimensionais com fundo variável, para ondas regulares e bicromáticas e em situação com e sem rebentação. Tanto o caso bidimensional de profundidade variável como o primeiro caso tridimensional foram baseados em ensaios e dados experimentais realizados num canal de profundidade variável para ondas regulares em situação com e sem rebentação. O segundo caso tridimensional também foi baseado em ensaios experimentais no mesmo canal de fundo variável para ondas geradas bicromáticas em situação com e sem rebentação. Através das simulações realizadas pode-se concluir que para casos de propagação de ondas sem rebentação o solver Waves2Foam obtém bons resultados. Já nos casos com rebentação os resultados apresentam alguma discrepância devida à não utilização de modelos de turbulência. No geral, o código numérico do OpenFoam dá bons resultados para resolver problemas de hidrodinâmica através de ondas regulares e de ondas bicromáticas.

Origem e dinâmica da deposição dos sedimentos superficiais na Várzea do Lago Grande de Curuai, Pará, Brasil

Este estudo tem por objetivo caracterizar os sedimentos superficiais de um sistema de Várzea do Rio Amazonas, quanto a sua granulometria e ao seu teor orgânico, assim como compreender a origem e a hidrodinâmica destes sedimentos. 51 amostras de sedimento superficial foram coletadas na Várzea do Lago Grande de Curuai, localizada na margem direita do Rio Amazonas à aproximadamente 850km da foz. A granulometria, o teor em carbono orgânico e nitrogênio total, a razão entre o carbono e o nitrogênio (C/N), assim como o isótopo estável do carbono (δ13C) e do nitrogênio (δ15N) foram utilisados para este fim. Este estudo colocou em evidência que os sedimentos da várzea são finos, caracterizados principalmente pela presença de silte (médio à fino), seguido de argila e tem como principal fonte o Rio Amazonas e a Formação Alter do Chão. A presença de areia é pequena e extremamente localizada, próxima as áreas de deságue dos igarapés de terra firme que representam sua maior fonte. O teor de matéria orgânica nestes sedimentos varia entre 1,5 à 37% de carbono. Os resultados do isótopo do carbono (13C) e da razão C/N evidenciam a presença de matéria orgânica composta por diferentes fontes: material orgânico terrígeno, macrofítico, solos, material orgânico transportado pelo rio, e um componente fitoplanctônico.

Palinologia holocênica do testemunho Bom Jesus, margem leste da ilha do Marajó, Pará, Amazônia

A porção superior (1,25m) do testemunho de sondagem Bom Jesus (TBJ), coletado no limite campo-mangue da Fazenda Bom Jesus, município de Soure, ilha do Marajó, Pará, Brasil, foi estudada através de análise palinológica de alta resolução objetivando a determinação da composição, abundância e diversidade de tipos polínicos bioindicadores de modificações na paleovegetação durante o Holoceno. 16 amostras sedimentares de 2cm³ foram tratadas de acordo com metodologia padrão em palinologia. Os programas Tilia e Tilia Graph foram utilizados para a construção dos diagramas palinológicos de abundância e concentração. A base do testemunho foi datada por 14C em 2730 ± 40 anos A.P. Foram definidas três zonas palinológicas. A presença de pólen de Rhizophora com abundância máxima de 88% apontou dominância de mangue ao longo de todo o testemunho sedimentar. Variações recorrentes na hidrodinâmica da baía do Marajó, caracterizadas por pulsos erosivos de curto período, parecem ter provocado redução na dominância de mangue. O incremento na abundância de tipos polínicos bioindicadores de campo inundável associados a elementos de restinga e floresta, evidenciam a migração do campo inundável sobre o manguezal. Os dados indicam correlação com outros registros polínicos holocênicos de transgressão marinha para a costa norte amazônica no Holoceno Superior.

Previsão de cheias em Barcelos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Avaliação do transporte sedimentar na bacia do rio Lima baseada em ferramentas de modelação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Variação espaço-temporal de Rotifera em um reservatório eutrofizado no sul do Brasil

A variação espacial e temporal de rotíferos foi analisada em um reservatório pequeno, raso e eutrófico, com intensas florações de algas Cyanobacteria, em sete pontos de amostragem durante 17 meses (março/2002 a julho/2003). Foram identificados 52 táxons em 16 famílias, sendo Brachionidade, Conochilidae, Synchaetidae, Lecanidae, Collothecidae, Trichocercidae e Gastropodidae as mais frequentes. Collotheca sp. foi abundante no inverno (período seco), enquanto Conochilus coenobasis Skorikov, 1914 e Keratella cochlearis Gosse, 1851 apresentaram baixas abundâncias. Brachionus mirus var. reductus (Koste, 1972), Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) e Keratella lenzi (Hauer, 1953) apresentaram picos de abundância no verão (período chuvoso), e Kellicottia bostonensis (Rousselet, 1908), Ploesoma truncatum (Levander, 1894), Polyarthra remata (Skorikov, 1896), Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 e Ptygura sp. no inverno, entretanto, relacionados a chuvas atípicas. Diferenças significativas do número de táxons e da abundância total dos rotíferos ocorreram entre os meses amostrados. A análise de correspondência canônica explicou 46% da relação da abundância dos rotíferos e variáveis ambientais, correlacionados com a pluviosidade, nitrito, temperatura da água, nitrogênio orgânico, nitrato e temperatura do ar. Houve flutuações na abundância dos rotíferos um mês após oscilações na abundância do fitoplâncton. A maior parte das correlações entre as abundâncias de espécies de rotíferos e do fitoplâncton foi positiva. Alguns táxons como Filinia longiseta, Keratella lenzi e K. cochlearis apresentaram variação temporal definida e semelhante a outros reservatórios eutróficos. A ausência de padrões claros de distribuição em algumas espécies foi atribuída a hidrodinâmica do reservatório, o qual foi construído recentemente, e as condições climáticas adversas durante o período de estudo, como as chuvas intensas no inverno.

Estudi hidrodinàmic per elements finits de diferents pales simètriques per a la impulsió a rem en banc fix

Actualment l’esport del rem només s’entén com a activitat de lleure o esport de competició.Dins del rem, hi ha una gran varietat de disciplines esportives; totes coincideixen en l’impuls d’una embarcació mitjançant un sistema de palanques simple. Es diferencien en dos grans grups: el banc mòbil i el banc fix. El banc mòbil disposa d’un seient sobre rodes que permet aprofitar la força de les cames per la impulsió, en canvi, en el banc fix, no hi ha desplaçament del seient, el que implica el treball del tors i braços. Un dels punts que tenen en comú tot el banc fix, és el disseny del seu rem; a diferènciadel banc mòbil on la pala pot tenir el disseny que es vulgui. En banc fix la pala del rem ha de ser simètrica i alineada amb la canya del rem. L’objectiu d’aquest projecte és l’anàlisi hidrodinàmic de diferents models de pales simètriques per tal de determinar el model més eficient, des del punt de vista hidrodinàmic, per a la impulsió de l’embarcació de banc fix. Així, es simularan virtualment diferents models de pales simètriques disponibles en el mercat com models prototipus amb un programa de dinàmica de fluids computacional. L’anàlisi dels resultats determinarà el model més eficient. En la realització del projecte, l’estudi hidrodinàmic es realitzarà de manera virtual a partir de la utilització de programes comercials de dinàmica de fluids. Així com també programes de disseny 3D i programes de mallat que siguin compatibles amb el programa de simulació a utilitzar. En el disseny s’utilitzaran programes com Autocad i Rhinoceros, després, en funció del disseny, utilitzarem un programa d’elements finits anomenat ICEM ANSYS que mallarà la geometria emprada. Finalment, la simulació s’efectuarà amb el programa ANSYS CFX. L’estudi no preveu el càlcul de resistència mecànica dels models ni la seva construcció