EN - TMI - Curso Engenheiros Navais – ramo Armas e Electrónica
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Browsing EN - TMI - Curso Engenheiros Navais – ramo Armas e Electrónica by Author "Caquarta, Moisés Mueletunda Aleixo"
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- Estudo comparativo de alguns Métodos de cálculo de trajetórias acústicas submarinasPublication . Caquarta, Moisés Mueletunda Aleixo; Gatta, Mário; Moreira, Miguel BentoAs técnicas de cálculos de trajetórias de raios acústicos têm sido aperfeiçoadas, com objetivo de aproximar-se cada vez mais de resultados que satisfaçam os interesses para os quais são aplicadas. Na acústica submarina, o domínio destas técnicas é de suma importância, por contribuírem para a descoberta, estudo e preservação dos recursos existentes no oceano. No âmbito da Defesa, essas técnicas podem ser um elemento preponderante para a guerra antissubmarina. A presente dissertação centrou-se na relação e síntese de alguns métodos de cálculo de trajetórias acústicas submarinas e na sua aplicação perto de fontes hidrotermais por possuírem um grande gradiente de temperatura e por tanto relativamente grandes variações de velocidade do som em pequenas distâncias, permitindo uma melhor visualização do encurvamento dos raios acústicos. Com base em estudos anteriores, formulamos e relacionamos modelos de equações bidimensionais e tridimensionais utilizando dois métodos distintos: o método do tempo mínimo de Fermat e o método das linhas geodésicas. Conforme era expectável, observou-se que, para velocidades do fluido estacionários, ambos os métodos conduzem às mesmas equações diferenciais, uma correspondência que teoricamente se antevia. Para validar as equações formuladas, foram realizadas simulações computacionais utilizando as linguagens de programação MATLAB e Python. Considerando diferentes perfis de velocidade, emitimos raios a partir de certas posições e ângulos de emissão próximos a uma região com características idênticas a uma fonte hidrotermal, permitindo assim demonstrar a confiabilidade dos modelos formulados na prática. Após provar a confiabilidade das equações formuladas, introduziu-se um elemento essencial que evidencia a vantagem de um método em relação ao outro: a formulação de um modelo que considera a corrente do fluido. Usando o formalismo das linhas geodésicas, formulou-se o mesmo. Dado o movimento de fluidos que surgem nas chaminés das fontes hidrotermais, formulamos um modelo supondo um campo de velocidade do fluido ⃗v(vx; vy; vz) atuando somente na direção vz. Isso resultou em outras equações diferenciais que foram igualmente simuladas e cujos resultados foram igualmente discutidos.