DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DA GEOMETRIA DE CASCO E PROPULSÃO PARA UM REBOCADOR EM ESCALA REDUZIDA

Abstract

O presente trabalho apresenta o processo de desenvolvimento e avaliação experimental da geometria de casco e do sistema de propulsão de um rebocador em escala reduzida, desenvolvido para o Desafio Universitário de Nautidesign (DUNA). Inicialmente, foram analisados diferentes tipos de cascos monocascos por meio de revisão bibliográfica, modelagem e análise hidrodinâmicas utilizando o método de Holtrop. A partir dessa análise, adotou-se uma geometria híbrida composta por um casco Flat Bottom com modificação Shallow Vee na proa, buscando reduzir a resistência ao avanço sem comprometer a estabilidade. Paralelamente, o sistema propulsivo foi otimizado por meio de ensaios de tração estática com hélices comerciais e hélices projetadas e fabricadas através de manufatura aditiva, variando número de pás, passo e diâmetro. Os resultados mostraram que o casco modificado apresentou redução média de 16% na resistência e 15% na potência requerida em velocidades acima de 2 nós. Já para o sistema de propulsão, a hélice de três pás (80 mm, passo 94,3 mm) apresentou o melhor desempenho, atingindo melhores resultados avante e a ré, enquanto hélices com mais pás apresentaram perda de eficiência que pode ser devido à interferência entre pás em altas rotações. Embora não controlados em laboratório, os testes de campo da embarcação durante a competição permitiram observar tendências coerentes com as análises realizadas. Os resultados demonstram que a integração entre otimização geométrica e propulsiva é essencial para melhorar a performance da embarcação.