Otimização do design de bulbo de embarcações para redução da resistência ao avanço utilizando algoritmos evolucionários e dinâmica dos fluidos computacional

Abstract

O presente trabalho busca desenvolver um método sistemático para a otimização preliminar do design do bulbo de uma embarcação, focando na redução de resistência ao avanço por geração de ondas. Para isto, uma combinação de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) e algoritmos evolucionários (EA) é utilizada, procurando encontrar configurações geométricas que minimizem a resistência ao avanço. Inicialmente, uma embarcação de referência é escolhida e a geometria de seu bulbo é isolada e modificada aleatoriamente com Deformações de Forma Livre (FFD) para criar um espaço amostral. Cada modificação tem restrições espaciais e é testada com simulação numérica CFD para avaliar a resistência ao avanço, assim permitindo a criação de uma base de dados para análise. Dos resultados, um algoritmo evolucionário com modelo substitutos treinados pelos dados é implementado para gerar novas geometrias otimizadas, buscando uma geometria com menor resistência ao avanço. Ademais, os dados gerados permitem uma análise da influência da geometria na performance hidrodinâmica da embarcação.