Modelagem e simulação de equipamentos robóticos para águas rasas: simulação em CFD para determinação do arrasto de um ROV em regime permanente

Abstract

A resistência ao avanço consiste no conjunto de forças que se opõe ao avanço de um veículo, seja qual for o ambiente. Para veículos de geometria complexa, a obtenção da resistência ao avanço através de métodos analíticos é uma tarefa onerosa e nem sempre é possível, assim, uma melhor compreensão da força de arrasto pode ser obtida através de simulações em CFD. O veículo a ser estudado é um ROV de cinco graus de liberdade, projetado para atuar como uma plataforma subaquática com propulsão a hidrojato que possa ser utilizada, futuramente, como uma base flutuante para suporte de manipuladores. O veículo vem sendo desenvolvido pela equipe do Laboratório de Simulação Naval (LaSiN) em parceria com o Laboratório de Tecnologia Subaquática (LaSub) no CTJ da UFSC. O plano de atividades previamente exposto no termo de outorga referente a este trabalho tinha como principal objetivo o desenvolvimento de um manipulador subaquático. Entretanto, devido à pandemia e a dificuldade de acesso aos laboratórios, o escopo do trabalho foi reduzido e foi dado foco no projeto conceitual, visto que o desenvolvimento de protótipos, que requerem um espaço físico com recursos e ferramentas, não foi possível. Este trabalho tem como objetivo a obtenção dos parâmetros hidrodinâmicos, em regime permanente, dos movimentos de translação principais deste ROV, incluindo o movimento para uma direção intermediária qualquer entre os movimentos frontal e lateral deste ROV. São obtidas, no fim, as curvas e a superfície geradas para a obtenção de equações da força de arrasto em função da velocidade e o ângulo analisado. Nas conclusões, são discutidos possíveis trabalhos futuros, relacionados com a obtenção de parâmetros hidrodinâmicos e um sistema de controle mais precisos.