Simulaςão Computacional do Derramamento de Óleo e Estabilidade de um Petroleiro em Caso de Avaria

Abstract

Em caso de avaria de um petroleiro, tanto a estabilidade em condição avariada como a estimativa de volume de óleo derramado são de grande relevância tendo em vista à segurança da embarcação e dos tripulantes, e o impacto ambiental que poderia ser causado pelo acidente. Apesar da importância do tópico, ainda carece de ferramentas confiáveis e precisas para o estudo do fenômeno transitório do processo de derramamento deste a ocorrência da avaria. Isso porque, apesar de existirem atualmente diversos métodos para o estudo da estabilidade de embarcações, a maioria absoluta são baseados em abordagens hidrostáticas ou por aproximações quase-estáticas, que não fornecem respostas sobre o transiente do processo. Mesmo no caso de simulações baseadas em CFD (Computational Fluid Dynamics), o estudo ainda é bastante incipiente por ser um problema extremamente desafiante de interação fluido-sólido envolvendo geometrias complexas e escoamento multifásico. O objetivo deste trabalho é apresentar os resultados obtidos pelos autores, que realizaram simulações computacionais do derramamento de óleo e estabilidade em condição avariada levando-se em conta a os movimentos transitórios e acoplados entre os fluidos e o sólido. Para isso, um simulador baseado no método de parículas MPS (Moving particle Semi-Implict) foi utilizado. Por ser totalmente lagrangeano, o método não utiliza malha e apresenta diversas vantagens para o estudo da hidrodinâmica não linear. O modelo de escoamento multifásico foi aperfeiçoado adotando-se um modelo de potencial de forças inter-partículas, que considera também os efeitos da molhabilidade. Como casos de estudo, por simplicidade foram utilizados modelos bidimensionais. Os resultados foram validados por meio da comparação com aqueles obtidos pelo programa de cálculo de hidrostática de embarcações SSTAB, e mostraram se bastante consistentes.