https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13650
File | Description | Size | Format | |
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brunodealmeidaregina.pdf | PDF/A | 4.55 MB | Adobe PDF | View/Open |
Type: | Dissertação |
Title: | Dinamica dos fluidos computacional para posicionamento de sensor e estimação paramétrica em embarcação |
Author: | Regina, Bruno de Almeida |
First Advisor: | Honório, Leonardo de Mello |
Co-Advisor: | Soares Júnior, Delfim |
Referee Member: | Marcato, André Luís Marques |
Referee Member: | Pinto, Milena Faria |
Resumo: | Os sensores do tipo Perfilador Hidroacústico de Correntes (ADCP) medem velocidade e vazão de ´agua e são essenciais para avaliar a Curva-Vazão (FC) dos rios. A FC ´e utilizada para calibrar modelos hidrológicos responsáveis pelo planejamento do despacho elétrico de usinas de diversos países. Portanto, os erros nessas medidas se propagam para a avaliação final do custo de energia. Esse trabalho propõe a utilização de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) para o projeto de uma Embarcação Autônoma de Superfície (ASV) de pequeno porte otimizada para operar com um sensor ADCP. Com base nas simulações ´e possível estimar parâmetros de seu modelo físico, importante etapa para a implementação de controle automático no veículo, assim como determinar a posição ideal para o sensor, de forma que sofra mínimos distúrbios do escoamento. O método se mostra uma ferramenta valiosa, permitindo gerar informações relevantes para o projeto antes ainda da fabricação de protótipos. Validou-se as análises com o auxílio de testes práticos no modelo final do ASV, chamado AERO4RIVER. |
Abstract: | Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) sensors measure water inflows and are essential to evaluate the Flow Curve (FC) of rivers. The FC is used to calibrate hydrological models responsible for planning the electrical dispatch of power plants in several countries. Therefore, errors in those measures propagate to the final energy cost evaluation. This work proposes the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) for the design of a small Autonomous Surface Vessel (ASV), optimized to operate with an ADCP sensor. Based on the simulations, it is possible to estimate parameters of its physical model, an important step for the implementation of automatic control in the vehicle, as well as to determine the ideal position of the sensor, so that it suffers minimal flow disturbances. The method proves to be a valuable tool, allowing the generation of relevant information for the project even before prototypes are manufactured. The analyzes were validated with the aid of practical tests in the final ASV model, called AERO4RIVER. |
Keywords: | ASV Dinâmica dos fluidos computacional Estimação paramétrica Posicionamento ótimo de sensor Computational fluid dynamics Parameter estimation Optimal sensor placement |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Institution Initials: | UFJF |
Department: | Faculdade de Engenharia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Access Type: | Acesso Aberto Attribution 3.0 Brazil |
Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ |
DOI: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2021/00303 |
URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13650 |
Issue Date: | 15-Sep-2021 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações) |
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