Este trabalho discute o efeito da escala na obtenção do fator de forma de embarcações e avalia a estimativa de resistência ao avanço e o padrão de ondas gerado pelo movimento relativo entre o fluido e o casco, através de análises computacionais. A estimativa adequada do fator de forma é importante para a determinação da resistência do casco na escala real, possibilitando o dimensionamento do sistema propulsivo, isto é, motor e hélice. Tradicionalmente o valor do fator de forma é obtido experimentalmente através de ensaios de reboque de modelos em escala reduzida. Observa-se na maioria dos laboratórios, que durante os testes o valor do fator de forma é adotado como constante, independentemente de Froude e Reynolds, conforme proposto de ITTC. É apresentada uma alternativa computacional para a determinação do fator de forma. Para tal, utiliza-se a metodologia double-model nas simulações relativas ao casco adotado, em que se obtém os coeficientes de resistência viscosa, enquanto que as linhas de correlação da ITTC\'57, Grigson e Schoenherr, além das simulações de arrasto de placas planas, calculam os coeficientes de resistência friccional. Da relação entre os coeficientes viscosos e friccionais encontra-se a tendência do fator de forma em função do número de Reynolds, considerando Froude constante. Os valores de resistência ao avanço obtidos nas simulações são comparados com os dados experimentais disponibilizados, assim como o padrão de ondas gerado, exemplificando como as ferramentas computacionais podem ser aplicadas de maneira vantajosa, uma vez que os resultados numéricos trazem boas correspondências com aqueles obtidos em tanques de provas e são obtidos mais rapidamente com menor custo. Também são apresentadas, brevemente, algumas descrições matemáticas que são utilizadas no método dos volumes finitos. / This work discusses the effect of scale in obtaining the form factor of ships and evaluates the estimated resistance and wave pattern generated by the relative motion between the fluid and the hull, through computational analyzes. A suitable estimate of the form factor is important for determining the resistance of the hull in full scale, enabling the sizing of the propulsion system, ie, engine and propeller. Traditionally the value of the form factor is obtained experimentally by towing tests of reduced scale models. It is observed in most laboratories that during testing the value of the form factor is assumed to be constant, regardless of Froude and Reynolds, as proposed by the ITTC. An alternative computation for determining the form factor is presented. For this purpose, the double-model method is used to simulate resistance tests of the adopted hull, in which the coefficients of viscous resistance are obtained. Meanwhile the coefficients of frictional resistance are calculated by the ITTC\'57, Grigson and Schoenherr correlation lines, and by the simulation of flat plates. The relationship between the viscous and frictional coefficients show the trend of the form factor as a function of Reynolds number, considering Froude constant. The resistance values obtained in the simulations are compared to experimental data available, as well as the pattern of waves, illustrating how computational tools can be applied advantageously, that is, provides similar results to those obtained in the laboratory, but quickly and at lower cost. Briefly are also presented some mathematical descriptions that are used in the finite volume method.

Este trabalho discute o efeito da escala na obtenção do fator de forma de embarcações e avalia a estimativa de resistência ao avanço e o padrão de ondas gerado pelo movimento relativo entre o fluido e o casco, através de análises computacionais. A estimativa adequada do fator de forma é importante para a determinação da resistência do casco na escala real, possibilitando o dimensionamento do sistema propulsivo, isto é, motor e hélice. Tradicionalmente o valor do fator de forma é obtido experimentalmente através de ensaios de reboque de modelos em escala reduzida. Observa-se na maioria dos laboratórios, que durante os testes o valor do fator de forma é adotado como constante, independentemente de Froude e Reynolds, conforme proposto de ITTC. É apresentada uma alternativa computacional para a determinação do fator de forma. Para tal, utiliza-se a metodologia double-model nas simulações relativas ao casco adotado, em que se obtém os coeficientes de resistência viscosa, enquanto que as linhas de correlação da ITTC\'57, Grigson e Schoenherr, além das simulações de arrasto de placas planas, calculam os coeficientes de resistência friccional. Da relação entre os coeficientes viscosos e friccionais encontra-se a tendência do fator de forma em função do número de Reynolds, considerando Froude constante. Os valores de resistência ao avanço obtidos nas simulações são comparados com os dados experimentais disponibilizados, assim como o padrão de ondas gerado, exemplificando como as ferramentas computacionais podem ser aplicadas de maneira vantajosa, uma vez que os resultados numéricos trazem boas correspondências com aqueles obtidos em tanques de provas e são obtidos mais rapidamente com menor custo. Também são apresentadas, brevemente, algumas descrições matemáticas que são utilizadas no método dos volumes finitos. / This work discusses the effect of scale in obtaining the form factor of ships and evaluates the estimated resistance and wave pattern generated by the relative motion between the fluid and the hull, through computational analyzes. A suitable estimate of the form factor is important for determining the resistance of the hull in full scale, enabling the sizing of the propulsion system, ie, engine and propeller. Traditionally the value of the form factor is obtained experimentally by towing tests of reduced scale models. It is observed in most laboratories that during testing the value of the form factor is assumed to be constant, regardless of Froude and Reynolds, as proposed by the ITTC. An alternative computation for determining the form factor is presented. For this purpose, the double-model method is used to simulate resistance tests of the adopted hull, in which the coefficients of viscous resistance are obtained. Meanwhile the coefficients of frictional resistance are calculated by the ITTC\'57, Grigson and Schoenherr correlation lines, and by the simulation of flat plates. The relationship between the viscous and frictional coefficients show the trend of the form factor as a function of Reynolds number, considering Froude constant. The resistance values obtained in the simulations are compared to experimental data available, as well as the pattern of waves, illustrating how computational tools can be applied advantageously, that is, provides similar results to those obtained in the laboratory, but quickly and at lower cost. Briefly are also presented some mathematical descriptions that are used in the finite volume method.

Um tanque de provas do tipo reboque permite a realização de ensaios hidrodinâmicos com modelos em escala, sua presença é importante devido à possibilidade de obter características hidrodinâmicas que dimensionam a potência e qualidade do comportamento dos navios durante a sua operação, otimizando os projetos de forma particular ou geral, tanto para a navegação marítima, lacustre ou fluvial. O objetivo principal desta pesquisa é estudar e propor uma metodologia para o dimensionamento e concepção de um tanque de reboque para o Serviço Industrial da Marinha (SIMA PERU), principal estaleiro do Peru, de maneira que possa realizar os ensaios hidrodinâmicos correspondentes aos diferentes tipos de embarcações produzidas pelo SIMA PERU. Como propósito de estudo será desenvolvido uma análise de um tanque de reboque que permitirá ensaiar modelos de diferentes tipos de embarcações, levando em consideração as diferentes condições ambientais e climáticas relacionadas ao litoral peruano em toda sua extensão, isto é, uma condição marítima equivalente a uma escala Beaufort 5. Estas são as condições que foram requeridas para atuar na costa peruana. Será proposto um tanque de reboque com características próprias, baseado no razoável dimensionamento dos modelos reduzidos e nas necessidades e requerimentos de ensaio de acordo às recomendações apresentadas pela Conferência Internacional de Tanques de Reboque (International Towing Tank Conference- ITTC). / A towing tank allows hydrodynamic testing with scale models, their presence is important because allows to obtain hydrodynamics characteristics that they measure the power and quality of behavior during the operation, optimizing the designs in general or particular form of vessels for sea, lake or river. The main objective of this research is to study and propose a method for sizing and development of a towing tank for the Naval Industrial Service; SIMA - PERU, main shipyard from Peru, so it carry out hydrodynamics tests corresponding to different types of vessels produced by SIMA - PERU. The purpose of study will be developed analysis of a towing tank that will test models of different types of vessels, taking into account the different environmental and climatic conditions related to the Peruvian coast, in other words, sea conditions equivalent to a Beaufort \"5\". These are the conditions that were required to act on the Peruvian coast. Will be offered a towing tank with its own characteristics, needs and requirements based on the consistent sizing of reduced models and according to the recommendations made by the International Towing Tank Conference - ITTC.

Um tanque de provas do tipo reboque permite a realização de ensaios hidrodinâmicos com modelos em escala, sua presença é importante devido à possibilidade de obter características hidrodinâmicas que dimensionam a potência e qualidade do comportamento dos navios durante a sua operação, otimizando os projetos de forma particular ou geral, tanto para a navegação marítima, lacustre ou fluvial. O objetivo principal desta pesquisa é estudar e propor uma metodologia para o dimensionamento e concepção de um tanque de reboque para o Serviço Industrial da Marinha (SIMA PERU), principal estaleiro do Peru, de maneira que possa realizar os ensaios hidrodinâmicos correspondentes aos diferentes tipos de embarcações produzidas pelo SIMA PERU. Como propósito de estudo será desenvolvido uma análise de um tanque de reboque que permitirá ensaiar modelos de diferentes tipos de embarcações, levando em consideração as diferentes condições ambientais e climáticas relacionadas ao litoral peruano em toda sua extensão, isto é, uma condição marítima equivalente a uma escala Beaufort 5. Estas são as condições que foram requeridas para atuar na costa peruana. Será proposto um tanque de reboque com características próprias, baseado no razoável dimensionamento dos modelos reduzidos e nas necessidades e requerimentos de ensaio de acordo às recomendações apresentadas pela Conferência Internacional de Tanques de Reboque (International Towing Tank Conference- ITTC). / A towing tank allows hydrodynamic testing with scale models, their presence is important because allows to obtain hydrodynamics characteristics that they measure the power and quality of behavior during the operation, optimizing the designs in general or particular form of vessels for sea, lake or river. The main objective of this research is to study and propose a method for sizing and development of a towing tank for the Naval Industrial Service; SIMA - PERU, main shipyard from Peru, so it carry out hydrodynamics tests corresponding to different types of vessels produced by SIMA - PERU. The purpose of study will be developed analysis of a towing tank that will test models of different types of vessels, taking into account the different environmental and climatic conditions related to the Peruvian coast, in other words, sea conditions equivalent to a Beaufort \"5\". These are the conditions that were required to act on the Peruvian coast. Will be offered a towing tank with its own characteristics, needs and requirements based on the consistent sizing of reduced models and according to the recommendations made by the International Towing Tank Conference - ITTC.