Estudo Hidrodinâmico de um veículo subaquático

Abstract

O estágio proposto pela entidade Matereospace Lda, designada por Matereo no presente documento, enquadra-se no âmbito de um estudo de um sistema multi-veículo denominado ECHO5. Este sistema é composto por um veículo subaquático acoplado fisicamente a um veículo de superfície mediante um cabo umbilical. O estudo, a desenvolver no âmbito do estágio, focou-se no estudo hidrodinâmico do veículo subaquático. Para o efeito, dividiu-se a tarefa em duas fases. A primeira fase, dada a necessidade de enquadrar o sistema multi-veículo ECHO5 no mercado, teve como objetivo a familiarização com os diversos veículos subaquáticos existentes. Nesse sentido, o veículo subaquático foi classificado segundo o tipo de controlo e enquadrado numa de três áreas de ação apresentadas no capítulo dois, nomeadamente a área da investigação científica, a área comercial e a área da defesa. O tipo de controlo das soluções apresentadas nessas diversas áreas pode ser remoto (e.g., sistemas completamente teleoperados), autónomo e híbrido. A partir das áreas de ação e classes de veículos subaquáticos, concluiu-se que o veículo subaquático em estudo pertence à categoria de sistemas híbridos e encontra-se integrado na área de ação comercial. A segunda fase, teve como objetivo a exploração das ferramentas OpenFOAM, OpenSCad e Matlab, com a finalidade de se criar uma plataforma integrada onde é possível, a partir de um conjunto de parâmetros, gerar uma geometria, um domínio de simulação, simular e obter os resultados da mesma. Para que todo o processo seja autónomo, foi desenvolvido um conjunto de scripts em Matlab. A partir do trabalho apresentado, torna-se assim possível controlar as diversas ferramentas e realizar um estudo mais pormenorizado da fuselagem do veículo subaquático.

The internship proposed by the entity Matereospace Lda, herein referred to as Matereo, falls within the scope of a multi-vehicle system study called ECHO5, which is composed of an underwater vehicle attached physically to a surface vehicle by an umbilical cord. The study carried out in the internship was focused on the hydrodynamic study of the underwater vehicle. This task was divided into two phases. The first phase, given the need to frame the ECHO5 multi-vehicle system on the market, was aimed at the familiarization with the various existing underwater vehicles. In this sense, in chapter two, the underwater vehicle was classified according to the type of control and framed within three action areas, namely scientific research, commercial and defense areas. The control type of the solutions presented in these areas may be remote (ie, completely remotely operated systems), autonomous or hybrid. From the action fields and underwater vehicle classes, we came to the conclusion that the underwater vehicle under study belongs to the category of hybrid systems and aimed at the commercial action area. The second phase, aimed at exploring the OpenFOAM tools, OpenSCad and Matlab, with the purpose of creating an integrated platform where it is possible to, from a set of parameters, generate a geometry, a simulation domain, a simulation and obtain the results thereof. For the whole process to be independent, a set of MATLAB scripts were developed. From the presented work, it becomes possible to control the various software and perform a more detailed study of the underwater vehicle fuselage.