Correntes Marítimas

PEF – 2506 - Projeto de Estruturas Marítimas
CORRENTES MARÍTIMAS, VENTO, PESO PRÓPRIO E FLUTUAÇÃO
1 Correntes
Quando não se tem um levantamento detalhado das correntes que ocorrem
na região de operação da plataforma, o DNV recomenda:
V ( z ) = VM ( z ) + VV ( z )
h+z
VM ( z ) = VM 

 h 
1/ 7
h + z

VV (z ) = VV  0
h
0


VV ( z ) = 0
(1)
para z ≤ 0
para 0 ≥ z ≥ − h0
para z < − h0
(2)
(3)
(4)
z
Vm
Vv
h
h
0
W.L.
Vm
figura 1
onde:
V(z)
velocidade total da corrente na profundidade z (negativo)
VM
parcela da corrente devida à maré
VV
parcela da corrente devida ao vento
h
lâmina d’água
h0
profundidade onde VV=0 (h0 ≅ 50m)
1
Observação: A velocidade da corrente na crista da onda deve ser escolhida igual à
velocidade da linha d’água.
Se não se possuem dados estatísticos do local, pode se usar, para áreas
abertas:
VV = 0,02 V1
(5)
10
onde:
V1 = velocidade média do vento, durante 1 hora, 10 metros acima da linha
10
d’água.
Na figura 2 mostram-se algumas VM como guia.
Longitude
Vtidem/sec
North of 60° N
(Norwegian Shelf)
0.5
55° N - 60° N
East of 0°
West of 0°
0.5
1.0
54° N - 55° N
East of 2° E
West of 2° E
1.0
1.5
52° N - 54° N
Coast to coast
1.5
Latitude
Figura 2 – Velocidade centenária de correntes marinhas, válidas no mar do Norte
A velocidade V(Z) deve ser somada à velocidade das partículas de onda, afim
de obter-se a velocidade total, para posterior aplicação da equação de Morison.
Na realidade, esta soma é uma aproximação, já que as correntes marítimas a
rigor afetam a amplitude da onda, comprimento, celeridade, alterando portanto o perfil
de velocidade. Existem estudos a respeito, mas no entanto, este aprimoramento do
método de cálculo não será aqui usado. Pode-se adiantar que o erro cometido não é
relevante.
2
2 Vento
No nosso caso a carga do vento que interessa é aquela sobre as grandes
áreas da superestrutura. Para tal podemos usar:
p=
ρ
2
V 2 cos α
(6)
z
α
z
onde:
p = pressão do vento sobre toda a área
ρ = densidade
V = velocidade do vento
α = ângulo entre a velocidade do vento e a normal ao plano.
3 Peso Próprio e Flutuação
Esses itens são facilmente calculados.
3