Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: |
2022 |
Autor(a) principal: |
Pesce, Brunno Aviles |
Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
Tipo de documento: |
Dissertação
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Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
Idioma: |
por |
Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: |
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Link de acesso: |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-22052023-091107/
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Resumo: |
Este trabalho aborda a dinâmica e a hidrodinâmica de um glider subaquático, mais especificamente do modelo Slocum G2 com capacidade de mergulho de 1000 . O glider é um equipamento pertencente à classe dos Autonomous Underwater Vehicles (AUV) e é usualmente composto por um corpo no formato de um torpedo, equipado com asas e fólio. Esse tipo de veículo foi concebido para o monitoramento do ambiente oceânico com o intuito de fazer a coleta de dados de propriedades físico-químicas da água. O seu movimento, quando observado no plano vertical, é realizado através de dois mecanismos, que se utilizam essencialmente do campo gravitacional. O primeiro está relacionado com a redistribuição interna de massa promovida pela movimentação longitudinal de um conjunto de baterias móvel, chamadas de contrapeso, que permite a mudança da posição do centro de gravidade. O segundo é devido a um atuador hidráulico responsável também pela variação do centro de gravidade do veículo e pela variação do peso imerso. Além desses dois mecanismos, a contribuição das asas, do fólio e do leme, permite o surgimento de forças viscosas de arrasto e de sustentação que auxiliam o movimento do glider. Dessa forma, o veículo consegue efetuar a sua trajetória em fases quase senoidais, percorrendo grandes distâncias de maneira autônoma e com baixo consumo de energia através da coluna dágua. As equações de movimento no plano vertical são derivadas a partir das Equações de Lagrange, considerando quatro graus de liberdade: três para descrever a dinâmica do corpo rígido e o quarto relacionado ao deslocamento do contrapeso. Duas leis de controle em malha aberta são propostas, para estabelecer o deslocamento do contrapeso e a variação do peso imerso, de modo que uma trajetória prescrita possa ser seguida. As forças hidrodinâmicas são determinadas a partir de modelagem CFD, com o uso do software ANSYS®, considerando pequenos a moderados ângulos de ataque. As equações de movimento são resolvidas no domínio do tempo, através de um código especificamente programado em ambiente Matlab®, de forma que uma trajetória projetada possa ser simulada. Um estudo de caso é escolhido para ilustrar as simulações. |