Influência da Direção de Propagação e da Presença dos Anéis de Estabilização nas Forças na Tubagem de Emissários Submarinos

Nesta dissertação estudaram-se as forças em emissários submarinos sujeitos à ação de ondas regulares. Para tal, fez-se a análise dos resultados de ensaios em modelo físico anteriormente realizados de um emissário submarino em que se variou a direção de propagação das ondas (10º, 30º e 90º), a distância do emissário ao fundo (0 m, 0.02 m e 0.033 m), com e sem anéis de afundamento, para estudar a influência destes parâmetros nas forças no emissário. Os ensaios foram realizados para um cilindro de 7 cm de diâmetro, um período de 2,07 s e uma profundidade de 0.7 m e para alturas de onda entre 0.10m e 0.25 m. Com base nos ensaios realizados com agitação regular, fez-se a análise da influência da distância do emissário ao fundo, da direção de propagação da onda e da presença de anéis de afundamento nas forças que atuam no emissário. Estes resultados permitiram concluir que em geral, a intensidade das forças aumenta com o aumento do ângulo de incidência das ondas e a presença de anéis de afundamento e diminui com o aumento da distância do emissário ao fundo. Com o modelo numérico IH2VOF, modelo bidimensional baseado na resolução das equações RANS, simularam-se alguns dos ensaios realizados em modelo físico, sem anéis de afundamento e para uma direção de propagação de 90º. Após uma análise de sensibilidade da dimensão da malha, simularam-se casos com três distâncias da conduta ao fundo e com diferentes alturas de onda. Comparam-se os resultados com os obtidos em modelo físico, de forma a validar o modelo para estudos de forças em condutas circulares. Os resultados obtidos apresentam as mesmas tendências dos ensaios, mas o valor das forças obtida nos ensaios e nas simulações apresentam diferenças importantes, possivelmente causadas pelas simplificações de condições simuladas e por efeitos tridimensionais dos ensaios