O trabalho mostra os resultados de uma série de medições de desempenho propulsivo de um comboio no rio Araguaia, constituído de um empurrador bihélice de potência instalada de 448kW e duas chatas de 530 t de deslocamento cada. O empurrador teve, durante o período de medições, dois tipos de propulsores diferentes: da série B-Troost, mais convencional, e da série Kaplan em dutos. Os resultados de escala real foram analisados fazendo uso, inclusive, de resultados com modelos em tanques de provas, com o objetivo de descobrir os problemas e identificar os melhores procedimentos para o projeto de hélices de embarcações fluviais de cargas. Levando em consideração as características operacionais com alto carregamento das pás dos hélice fluviais, foi proposto um tratamento diferenciado daquele tradicionalmente aplicado em hélices de embarcações marítimas convencionais. Ao final, foi verificado que existem métodos adequados de estimativas de resistências ao avanço de comboios fluviais, mas que existem problemas nas estimativas dos coeficientes propulsivos, o que influencia decisivamente a qualidade dos projetos dos hélices fluviais. Com relação à geometria das pás dos hélices, concluiu-se que os hélices fluviais devem apresentar, em termos gerais, pequenos diâmetros, grandes razões de áreas expandidas, pás mais espessas, especialmente nas pontas, simetria do contorno das pás e ausência de caimento. As análises mostraram, também, as vantagens da utilização de hélices em dutos, assim como constataram que as séries sistemáticas de hélices podem ser utilizadas com pleno êxito em projetos de hélices de embarcações fluviais. / This work shows the results of a series of measurements of propulsive performance of a push-tow in the Araguaia river, with a 448kW twin-screw pusher and two 530t barges. During the measurements the pusher was fitted with two different types of propellers: firstly with a more conventional B-Troost one and later with a Kaplan ducted propeller. The full scale results were analyzed by using results of towing tank tests in order to find out the problems and identify the best procedures for the design of propellers of inland vessels. Taking into consideration the operational characteristics of heavily loaded blades of inland vessel propellers, it has been proposed a differentiated treatment compared to that usually applied on conventional marine propellers. At the end, it was verified that there exist good methods of estimating push-tow resistances, but there are problems in estimating the propulsive coefficients, and these influence decisively the quality of inland propeller design. Regarding the blades geometry of the propeller, it was concluded that inland propellers should have small diameters, great expanded area ratios, thicker blade sections, especially in the tips, no skew and no rake. The analysis showed, also, the advantages of the ducted-propellers in inland vessels, as well as it verified that the propeller systematical series can be used successfully for the selection of such propellers.

A navegação fluvial nas últimas décadas vem gradualmente se consolidando nas hidrovias do complexo, diverso e desigual espaço geográfico brasileiro como um importante sistema de movimento, gerador de fluxos materiais de natureza e quantidade variados. Todavia, esse sistema de transporte não vem sendo utilizado em toda sua plenitude haja vista a imensa rede hidroviária do território em virtude da ausência de infraestrutura (portos, terminais, eclusas), de embarcações adequadas e de serviços de manutenção e conservação das vias fluviais. Essa situação que impacta o território nacional nos mais diferentes lugares e regiões reflete o desinteresse por parte do Estado e da iniciativa privada por longos períodos, notadamente, durante o século XX, momento em que ocorre um investimento maciço e progressivo no sistema automobilístico e na implantação de rodovias. Por outro lado, a relação turismo e navegação fluvial vêm despontando em alguns municípios na extensa rede hidroviária nacional, em especial no tocante a essa tese: Barra Bonita (SP), às margens da hidrovia do Tietê, Presidente Epitácio (SP), à beira da hidrovia do Paraná, e Corumbá (MS), contínuo à hidrovia do Paraguai. No entanto, esse fenômeno vem se desenvolvendo com certas restrições, em decorrência da falta de infraestrutura e de um planejamento que tenha como premissa o uso do território pelo sistema de navegação fluvial. Nesse sentido, [em vista de preencher lacunas teórico-metodológicas como membro do grupo de pesquisa Planejamento Territorial do Turismo no Brasil, cadastrado junto ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq sob a liderança do Prof. Dr. Eduardo Yázigi] defende-se que a viabilização do sistema de navegação fluvial turística requer investimentos progressivos por parte dos atores governamentais e privados em infraestrutura hidroviária, os quais se tornam possíveis mediante um conselho de planejamento do sistema de navegação fluvial com atuação simultânea nas escalas local e regional, subsidiado, por sua vez, pela contrapartida municipal, incumbida de organizar a infraestrutura urbana e valorizar o patrimônio natural ou ambiental urbano e, conforme exigência constitucional, programar ou reavaliar o seu plano diretor, acompanhado de um plano de desenvolvimento. Nesse contexto, o objetivo geral dessa tese consistiu em um esforço de definir diretrizes gerais em vista de uma política para a organização e desenvolvimento desse sistema. No que concerne aos resultados obtidos, destacam-se: a análise e a caracterização do sistema de navegação fluvial turística, fenômeno amplamente desconhecido no âmbito acadêmico, profissional e técnico; o levantamento, a organização e o tratamento de um amplo conjunto de dados e informações; a elaboração de mapas temáticos dos elementos geográficos que compõem o sistema de navegação fluvial e sua relação com o turismo; a identificação territorial concreta dos atores, das normas e dos objetos em escala local, regional e nacional, que configuram as diferentes modalidades de navegação fluvial; e a apresentação de um conjunto de diretrizes gerais para o planejamento do sistema de navegação fluvial turística. / Inland navigations in recent decades has been performing and gradually consolidating the waterways of the complex, diverse and unequal national Brazilian geographic space as an important motion system, generating material flows of different nature and amounts. However, this transport system has not been used in all its fullness given the immense territory of the waterways network due to the lack of infrastructure (seaports, terminals, locks), of suitable vessels and maintenance services and conservation in waterways. This situation impacts the national territory in many different places and regions, reflects the lack of interest by the State and the private sector for long periods, especially during the twentieth century, at which time a massive and progressive investment in the automobile system and highway building occurs. On the other hand, the relationship between tourism and inland navigation are emerging in several municipalities in the extensive national waterways network, in particular with respect to this thesis: Barra Bonita (SP), on the banks of the waterway Tietê, President Epitácio (SP), the edge of the Paraná waterway, and Corumba (MS), the continuity of Paraguay waterway. However, this phenomenon has been developing with certain restrictions, due to the lack of infrastructure and planning that has as its premise the land use territory by the inland navigation. In this sense, [in order to fill theoretical and methodological shortcomings as a member of the research group Territorial Planning of Tourism in Brazil, registered in the National Council for Scientific and Technological Development CNPq under the leadership of Prof. Dr. Eduardo Yázigi] it is defended the viability of the tourist inland navigation system requires progressive investments by government and private actives in waterway infrastructure, which are made possible by a council planning of river navigation system with simultaneous action on local and regional scales, subsidized, in its turn, by the municipal counterpart, responsible for organizing the urban infrastructure and enhance the natural heritage or urban environment and, as a constitutional requirement, program or reevaluate the master plan, followed by a development plan. In this context, the general objective of this thesis consisted of an effort to define general guidelines in view of a policy for the organization and development of this system. Regarding the results obtained are the following: the analysis and characterization of the tourist river navigation system, largely unknown phenomenon in the academic, professional and technical; the survey, the organization and the treatment of a wide range of data and information; the development of thematic maps of geographic elements that make up the inland waterway navigation system and its relation to tourism; the concrete territorial identification of the actors, the rules and objects in local, regional and national scale, that make up the different types of inland waterway transport; and the presentation of a set of general guidelines for planning the tourist inland navigation system.

The optimum values for the section variables like channel side slope,bottom width,depth and radius for triangular,rectangular, trapezoidal and circular channels are computed by minimizing the cost of the channel section.Manning &rsquo / s uniform flow formula is treated as a constraint for the optimization model.The cost function is arranged to include the cost of lining,cost of earthwork and the increment in the cost of earthwork with the depth below the ground surface.The optimum values of section variables are expressed as simple functions of unit cost terms.Unique values of optimum section variables are obtained for the case of minimum area or minimum wetted perimeter problems.

A risk assessment model (MAcRisk) have been developed to forecast the probability and the risk of maritime accidents on Bosphorus. Accident archives of Undersecretariat Maritime Affairs Search and Rescue Department, weather conditions data of Turkish State Meteorological Service and bathymetry and current maps of Office of Navigation, Hydrography and Oceanography have been used to prepare the model input and to forecast the accident probability. Accident data has been compiled according to stated sub-regions on Bosphorus and event type of accidents such as collision, grounding, capsizing, fire and other. All data that could be obtained are used to clarify the relationship on accident reasons. An artificial neural network model has been developed to forecast the maritime accidents in Bosphorus.

O desenvolvimento de técnicas que deem sobrevida a navios com mais de 20 anos de navegação interior é crucialmente importante para um país com a demanda de mobilidade como a que tem o Brasil. Nesse sentido, uma técnica que pode ser citada é a determinação da vida útil potencial (VUP), que propõe uma forma de avaliar o aumento da vida útil de embarcações de navegação interior. Na busca por índices globais que identifiquem as condições do navio, considera-se o cálculo do momento fletor último da seção mestra do navio. O presente trabalho apresenta, de forma detalhada, a aplicação dos principais métodos de cálculo do momento fletor último em três casos de estudo: um perfil caixão, o perfil reduzido de embarcação de fundo duplo (estudada por Nishihara, 1983) e a seção mestra de uma embarcação típica utilizada para navegação na Bacia do Sudeste (NT Guarita). Os métodos empregados para o cálculo do momento fletor último são: métodos direto e iterativo propostos pela Associação Internacional de Sociedades Classificadoras (IACS 2008), Método da Resistência Direta, Método da Largura Efetiva e análises não lineares através do Método dos Elementos Finitos. Com o intuito de obter uma resposta mais coerente, é proposta uma modificação no Método Iterativo [IACS, 2008]. O método modificado é então utilizado no estudo de sensibilidade do momento fletor último frente à redução de espessura das chapas de convés (considerando a seção mestra da embarcação NT Guarita). Os resultados obtidos, bem como as conclusões a respeito, são apresentados ao final do trabalho. Adicionalmente, é proposto um índice para uso na avaliação do nível de não linearidade da resposta dos elementos locais, quando submetidos a reduções de espessura. / The increasing of ships life extension can only be provided by new methodologies development. A new method to determine the potential ship shelf life is being proposed, being part of the new method, in this document the ultimate bending momentum of the master ship section is study. The study presents the application of the most popular methods to calculate the ultimate bending for three different cases: box section, double hull ship studied by Nishihara, 1983 and master section of a typical boat used in Bacia do Sudeste, NT Guarita. The methods applied to calculate the ultimate bending momentum are: direct and iterative methods proposed by the International Association of Classification Societies, IACS 2008, Direct Strength Method, Method of Effective Width and also non-linear analysis using the Finite Element Method. In order to obtain a more coherent response, a change in the Iterative Method [IACS, 2008] has been proposed. The new method is used to study the sensitivity of the ultimate momentum to the reduction of deck thickness applied the NT Guarita. The results and conclusions will be presented in this study. Additionally, will be proposed an index to evaluate the level of non-linearity of the local elements response, when exposed to thickness reduction.

O desenvolvimento de técnicas que deem sobrevida a navios com mais de 20 anos de navegação interior é crucialmente importante para um país com a demanda de mobilidade como a que tem o Brasil. Nesse sentido, uma técnica que pode ser citada é a determinação da vida útil potencial (VUP), que propõe uma forma de avaliar o aumento da vida útil de embarcações de navegação interior. Na busca por índices globais que identifiquem as condições do navio, considera-se o cálculo do momento fletor último da seção mestra do navio. O presente trabalho apresenta, de forma detalhada, a aplicação dos principais métodos de cálculo do momento fletor último em três casos de estudo: um perfil caixão, o perfil reduzido de embarcação de fundo duplo (estudada por Nishihara, 1983) e a seção mestra de uma embarcação típica utilizada para navegação na Bacia do Sudeste (NT Guarita). Os métodos empregados para o cálculo do momento fletor último são: métodos direto e iterativo propostos pela Associação Internacional de Sociedades Classificadoras (IACS 2008), Método da Resistência Direta, Método da Largura Efetiva e análises não lineares através do Método dos Elementos Finitos. Com o intuito de obter uma resposta mais coerente, é proposta uma modificação no Método Iterativo [IACS, 2008]. O método modificado é então utilizado no estudo de sensibilidade do momento fletor último frente à redução de espessura das chapas de convés (considerando a seção mestra da embarcação NT Guarita). Os resultados obtidos, bem como as conclusões a respeito, são apresentados ao final do trabalho. Adicionalmente, é proposto um índice para uso na avaliação do nível de não linearidade da resposta dos elementos locais, quando submetidos a reduções de espessura. / The increasing of ships life extension can only be provided by new methodologies development. A new method to determine the potential ship shelf life is being proposed, being part of the new method, in this document the ultimate bending momentum of the master ship section is study. The study presents the application of the most popular methods to calculate the ultimate bending for three different cases: box section, double hull ship studied by Nishihara, 1983 and master section of a typical boat used in Bacia do Sudeste, NT Guarita. The methods applied to calculate the ultimate bending momentum are: direct and iterative methods proposed by the International Association of Classification Societies, IACS 2008, Direct Strength Method, Method of Effective Width and also non-linear analysis using the Finite Element Method. In order to obtain a more coherent response, a change in the Iterative Method [IACS, 2008] has been proposed. The new method is used to study the sensitivity of the ultimate momentum to the reduction of deck thickness applied the NT Guarita. The results and conclusions will be presented in this study. Additionally, will be proposed an index to evaluate the level of non-linearity of the local elements response, when exposed to thickness reduction.

O trabalho mostra os resultados de uma série de medições de desempenho propulsivo de um comboio no rio Araguaia, constituído de um empurrador bihélice de potência instalada de 448kW e duas chatas de 530 t de deslocamento cada. O empurrador teve, durante o período de medições, dois tipos de propulsores diferentes: da série B-Troost, mais convencional, e da série Kaplan em dutos. Os resultados de escala real foram analisados fazendo uso, inclusive, de resultados com modelos em tanques de provas, com o objetivo de descobrir os problemas e identificar os melhores procedimentos para o projeto de hélices de embarcações fluviais de cargas. Levando em consideração as características operacionais com alto carregamento das pás dos hélice fluviais, foi proposto um tratamento diferenciado daquele tradicionalmente aplicado em hélices de embarcações marítimas convencionais. Ao final, foi verificado que existem métodos adequados de estimativas de resistências ao avanço de comboios fluviais, mas que existem problemas nas estimativas dos coeficientes propulsivos, o que influencia decisivamente a qualidade dos projetos dos hélices fluviais. Com relação à geometria das pás dos hélices, concluiu-se que os hélices fluviais devem apresentar, em termos gerais, pequenos diâmetros, grandes razões de áreas expandidas, pás mais espessas, especialmente nas pontas, simetria do contorno das pás e ausência de caimento. As análises mostraram, também, as vantagens da utilização de hélices em dutos, assim como constataram que as séries sistemáticas de hélices podem ser utilizadas com pleno êxito em projetos de hélices de embarcações fluviais. / This work shows the results of a series of measurements of propulsive performance of a push-tow in the Araguaia river, with a 448kW twin-screw pusher and two 530t barges. During the measurements the pusher was fitted with two different types of propellers: firstly with a more conventional B-Troost one and later with a Kaplan ducted propeller. The full scale results were analyzed by using results of towing tank tests in order to find out the problems and identify the best procedures for the design of propellers of inland vessels. Taking into consideration the operational characteristics of heavily loaded blades of inland vessel propellers, it has been proposed a differentiated treatment compared to that usually applied on conventional marine propellers. At the end, it was verified that there exist good methods of estimating push-tow resistances, but there are problems in estimating the propulsive coefficients, and these influence decisively the quality of inland propeller design. Regarding the blades geometry of the propeller, it was concluded that inland propellers should have small diameters, great expanded area ratios, thicker blade sections, especially in the tips, no skew and no rake. The analysis showed, also, the advantages of the ducted-propellers in inland vessels, as well as it verified that the propeller systematical series can be used successfully for the selection of such propellers.

O desenvolvimento de técnicas que deem sobrevida a navios com mais de 20 anos de navegação interior é crucialmente importante para um país com a demanda de mobilidade como a que tem o Brasil. Nesse sentido, uma técnica que pode ser citada é a determinação da vida útil potencial (VUP), que propõe uma forma de avaliar o aumento da vida útil de embarcações de navegação interior. Na busca por índices globais que identifiquem as condições do navio, considera-se o cálculo do momento fletor último da seção mestra do navio. O presente trabalho apresenta, de forma detalhada, a aplicação dos principais métodos de cálculo do momento fletor último em três casos de estudo: um perfil caixão, o perfil reduzido de embarcação de fundo duplo (estudada por Nishihara, 1983) e a seção mestra de uma embarcação típica utilizada para navegação na Bacia do Sudeste (NT Guarita). Os métodos empregados para o cálculo do momento fletor último são: métodos direto e iterativo propostos pela Associação Internacional de Sociedades Classificadoras (IACS 2008), Método da Resistência Direta, Método da Largura Efetiva e análises não lineares através do Método dos Elementos Finitos. Com o intuito de obter uma resposta mais coerente, é proposta uma modificação no Método Iterativo [IACS, 2008]. O método modificado é então utilizado no estudo de sensibilidade do momento fletor último frente à redução de espessura das chapas de convés (considerando a seção mestra da embarcação NT Guarita). Os resultados obtidos, bem como as conclusões a respeito, são apresentados ao final do trabalho. Adicionalmente, é proposto um índice para uso na avaliação do nível de não linearidade da resposta dos elementos locais, quando submetidos a reduções de espessura. / The increasing of ships life extension can only be provided by new methodologies development. A new method to determine the potential ship shelf life is being proposed, being part of the new method, in this document the ultimate bending momentum of the master ship section is study. The study presents the application of the most popular methods to calculate the ultimate bending for three different cases: box section, double hull ship studied by Nishihara, 1983 and master section of a typical boat used in Bacia do Sudeste, NT Guarita. The methods applied to calculate the ultimate bending momentum are: direct and iterative methods proposed by the International Association of Classification Societies, IACS 2008, Direct Strength Method, Method of Effective Width and also non-linear analysis using the Finite Element Method. In order to obtain a more coherent response, a change in the Iterative Method [IACS, 2008] has been proposed. The new method is used to study the sensitivity of the ultimate momentum to the reduction of deck thickness applied the NT Guarita. The results and conclusions will be presented in this study. Additionally, will be proposed an index to evaluate the level of non-linearity of the local elements response, when exposed to thickness reduction.

A navegação fluvial nas últimas décadas vem gradualmente se consolidando nas hidrovias do complexo, diverso e desigual espaço geográfico brasileiro como um importante sistema de movimento, gerador de fluxos materiais de natureza e quantidade variados. Todavia, esse sistema de transporte não vem sendo utilizado em toda sua plenitude haja vista a imensa rede hidroviária do território em virtude da ausência de infraestrutura (portos, terminais, eclusas), de embarcações adequadas e de serviços de manutenção e conservação das vias fluviais. Essa situação que impacta o território nacional nos mais diferentes lugares e regiões reflete o desinteresse por parte do Estado e da iniciativa privada por longos períodos, notadamente, durante o século XX, momento em que ocorre um investimento maciço e progressivo no sistema automobilístico e na implantação de rodovias. Por outro lado, a relação turismo e navegação fluvial vêm despontando em alguns municípios na extensa rede hidroviária nacional, em especial no tocante a essa tese: Barra Bonita (SP), às margens da hidrovia do Tietê, Presidente Epitácio (SP), à beira da hidrovia do Paraná, e Corumbá (MS), contínuo à hidrovia do Paraguai. No entanto, esse fenômeno vem se desenvolvendo com certas restrições, em decorrência da falta de infraestrutura e de um planejamento que tenha como premissa o uso do território pelo sistema de navegação fluvial. Nesse sentido, [em vista de preencher lacunas teórico-metodológicas como membro do grupo de pesquisa Planejamento Territorial do Turismo no Brasil, cadastrado junto ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq sob a liderança do Prof. Dr. Eduardo Yázigi] defende-se que a viabilização do sistema de navegação fluvial turística requer investimentos progressivos por parte dos atores governamentais e privados em infraestrutura hidroviária, os quais se tornam possíveis mediante um conselho de planejamento do sistema de navegação fluvial com atuação simultânea nas escalas local e regional, subsidiado, por sua vez, pela contrapartida municipal, incumbida de organizar a infraestrutura urbana e valorizar o patrimônio natural ou ambiental urbano e, conforme exigência constitucional, programar ou reavaliar o seu plano diretor, acompanhado de um plano de desenvolvimento. Nesse contexto, o objetivo geral dessa tese consistiu em um esforço de definir diretrizes gerais em vista de uma política para a organização e desenvolvimento desse sistema. No que concerne aos resultados obtidos, destacam-se: a análise e a caracterização do sistema de navegação fluvial turística, fenômeno amplamente desconhecido no âmbito acadêmico, profissional e técnico; o levantamento, a organização e o tratamento de um amplo conjunto de dados e informações; a elaboração de mapas temáticos dos elementos geográficos que compõem o sistema de navegação fluvial e sua relação com o turismo; a identificação territorial concreta dos atores, das normas e dos objetos em escala local, regional e nacional, que configuram as diferentes modalidades de navegação fluvial; e a apresentação de um conjunto de diretrizes gerais para o planejamento do sistema de navegação fluvial turística. / Inland navigations in recent decades has been performing and gradually consolidating the waterways of the complex, diverse and unequal national Brazilian geographic space as an important motion system, generating material flows of different nature and amounts. However, this transport system has not been used in all its fullness given the immense territory of the waterways network due to the lack of infrastructure (seaports, terminals, locks), of suitable vessels and maintenance services and conservation in waterways. This situation impacts the national territory in many different places and regions, reflects the lack of interest by the State and the private sector for long periods, especially during the twentieth century, at which time a massive and progressive investment in the automobile system and highway building occurs. On the other hand, the relationship between tourism and inland navigation are emerging in several municipalities in the extensive national waterways network, in particular with respect to this thesis: Barra Bonita (SP), on the banks of the waterway Tietê, President Epitácio (SP), the edge of the Paraná waterway, and Corumba (MS), the continuity of Paraguay waterway. However, this phenomenon has been developing with certain restrictions, due to the lack of infrastructure and planning that has as its premise the land use territory by the inland navigation. In this sense, [in order to fill theoretical and methodological shortcomings as a member of the research group Territorial Planning of Tourism in Brazil, registered in the National Council for Scientific and Technological Development CNPq under the leadership of Prof. Dr. Eduardo Yázigi] it is defended the viability of the tourist inland navigation system requires progressive investments by government and private actives in waterway infrastructure, which are made possible by a council planning of river navigation system with simultaneous action on local and regional scales, subsidized, in its turn, by the municipal counterpart, responsible for organizing the urban infrastructure and enhance the natural heritage or urban environment and, as a constitutional requirement, program or reevaluate the master plan, followed by a development plan. In this context, the general objective of this thesis consisted of an effort to define general guidelines in view of a policy for the organization and development of this system. Regarding the results obtained are the following: the analysis and characterization of the tourist river navigation system, largely unknown phenomenon in the academic, professional and technical; the survey, the organization and the treatment of a wide range of data and information; the development of thematic maps of geographic elements that make up the inland waterway navigation system and its relation to tourism; the concrete territorial identification of the actors, the rules and objects in local, regional and national scale, that make up the different types of inland waterway transport; and the presentation of a set of general guidelines for planning the tourist inland navigation system.

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