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Study of the turbine power output of an oscillating water column device by using a hydrodynamic - aerodynamic coupled model
The availability of clean energy of wind waves is enough to meet current demand of the world, attracting researches to find devices with good performance to extract this type of energy. The oscillating water column converter is a type of device that has been extensively studied for this purpose. This paper describes a numerical analysis of an onshore oscillating water column device taking into account hydrodynamic and aerodynamic coupling, performance curves of the turbine and air pressure control by a relief valve. The numerical analyses are carried out by the Fluinco model, based on slightly compressible flow method to solve the Navier-Stokes equations, and employing the two-step semi-implicit Taylor-Galerkin method. The aerodynamic model is based on the first law of thermodynamics applied to the air column inside the chamber and on turbines similar to Pico
Year: 2016
Number Pages:
147
Author(s): Torres, F.; Teixeira, P.; Didier, E.
Editor: Elsevier
Volume:
125.
Keywords: Air pressure control; Turbine model; Oscillating water column; Wave energy; Finite element method
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Força de impacto num quebra-mar vertical: comparação entre um modelo numérico SPH e formulações empiricas
O conhecimento dos esforços resultantes da interacção de uma onda com um quebra-mar verticaltorna-se essencial no dimensionamento deste tipo de estruturas. No presente trabalho, o modelo numérico SPHyCE, baseado numa metodologia de tipo SPH - Smoothed Particle Hydrodynamics, é utilizado para o cálculo das forças num quebra-mar vertical. Para analisar a evolução das forças de impacto foram consideradas várias condições de profundidade no pé da estrutura e de altura de onda incidente abrangendo diferentes regimes de forças. A comparação dos resultados do modelo numérico com os das formulações empíricas permitiu verificar que as forças previstas são semelhantes para os casos de regime de onda parcialmente estacionária. No entanto, para o regime de forças de impacto, existem diferenças que se devem a diversos factores: i) a rebentação da onda no modelo SPHyCE pode não corresponder necessariamente à forma de rebentação prevista nas formulações empíricas; ii) no caso da rebentação com aprisionamento de ar, cuja influência no valor das forças é relevante, o modelo numérico atinge o seu limite de aplicação, pois não integra o ar e não existem formulações aplicáveis; iii) as formulações empíricas aplicáveis com rebentação dão valores claramente por excesso.
Year: 2015
Number Pages:
3-26pp.
Author(s): Didier, E.; Rodrigues, A.; Neves, M. G.; Neves, D. R.; Dias, J.
: Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica
Editor: UNED
Volume:
Vol. 19, N.º 2.
Keywords: Formulações empíricas; Interacção onda-estrutura; Modelação numérica; Quebra-mar vertical; Smoothed Particle Hydrodynamics; Forças de impacto
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Physical modelling as a fundamental tool for the design of harbours and maritime structures
In this paper, a brief description of the role of physical modelling to support the design of harbours and maritime structures is presented, followed by an example of the tests carried out for the studies of the expansion of Rabo de Peixe fi shing harbour, at São Miguel
Year: 2015
Number Pages:
135-145pp.
Author(s): Reis, M. T.; Silva, L. G.; Neves, M. G.; Lemos, R.; Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.
: PIANC Yearbook 2014
Keywords: Rabo de peixe harbour; Maritime structures; Harbours; Physical modelling
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Propuesta de estudio de la morfología determinada por el oleaje en playas fluviales. "La Concordia" en el río Uruguay, un caso práctico
Tanto el perfil como la forma en planta de las playas fluviales vienen establecidos por numerosos factoresentre los que cabría destacar las características del sedimento y la dirección y módulo de la velocidad de la corriente en el río. Sin embargo, en ciertos casos, lejos incluso de su estuario o desembocadura, esta morfología puede estar determinada principalmente por la incidencia del oleaje pese a no tratarse de un entorno marítimo.Se presenta aquí una metodología cualitativa que nos permitirá reconocer los aspectos que influyen en la existencia de este tipo de morfologías. Para ello, se estudiará un caso particular, el de la playa de La Concordia ubicada en la margen izquierda del río Uruguay a 70 km de su desembocadura en el estuario del Rio de la Plata. Asimismo se analizará la forma en planta y se verificará que la misma está determinada por la acción del oleaje.
Year: 2015
Number Pages:
49
Author(s): Muñoz-Perez, J.; Solari, S.; Teixeira, L; Alonso, R.; Neves, M. G.
: Geo-temas
Volume:
15.
Keywords: Oleaje; Difracción; Refracción; Playas fluviales
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Sinking of concrete modules into a sandy seabed: a case study
Three submerged coastal structures on the sandy seabed at SantaMaria delMar (SMM) Beach in Southwest Spain were monitored during the sixmonths after installation, starting inNovember of 2005. The monitoring evaluated the self-burial phenomenon of the 40 precast modular concrete elements of the three structures. Assessment included scouring around the structures, their vertical movement, the sinking velocity of the modules and the resulting beach profiles. Pressure sensors and precision topographies permitted continuous monitoring of the self-burial process for the first time in a full-scale case. Comparison of two bathymetries (one performed immediately prior to installation and another performed six months after installation) indicated slight accretion of the seabed,whereas intermediate topographic surveys indicated extensive scouring around the structures. The three structures began sinking into the sandy bottomplatform immediately after placement and continued until they reached the rocky bottom. This study implemented a new methodology using pressure sensors attached to the concrete modules to monitor the structural sinking. Unexpectedly, the average sinking speed was extremely rapid at approximately 3
Year: 2015
Number Pages:
26
Author(s): Muñoz-Perez, J.; Khan-Mozahedy, A.B.M.; Neves, M. G.; Tejedor, B.; Gomez-Pina, G.; Campo, J.; Negro, V.
: Coastal Engineering
Volume:
99.
Keywords: Self-buried; Low crested breakwaters; Liquefaction; Scouring; Sandy seabed
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Stability formula and failure probability analysis of wave-dissipating blocks considering wave breaking
The effects ofwave steepness andwave breaking on the stability of wave-dissipating blocks placed on caisson breakwaters are examined by hydraulic experiments under conditions with and without wave breaking. It is confirmed that there is a clear dependence of the block stability on the wave steepness through the wave-breaking type, such as plunging and spilling breakers. The stability parameter in thespilling breaker case is larger than that in the plunging breaker case. For non-breaking wave conditions, there is no effect of the wave steepness. An empirical stability formula is proposed taking into account the effects of the wave steepness and the wave-breaking type. Finally, by using the stability formula, failure probabilities of the wave-dissipating blocks having a nominal diameter are evaluated by the first-orderreliability method of the Level II reliability analysis.
Year: 2015
Number Pages:
45-54pp.
Author(s): Mase, H.; Yasuda, T.; Reis, M. T.; Karunarathna , H.; Yang , J.
: Journal of Ocean Engineering and Marine Energy
Editor: Springer
Volume:
Vol. 1(1).
Keywords: Failure probability; Reliability analysis; Wave-breaking effect; Stability formula; Wave-dissipating block stability
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Tools for forecasting and evaluation of structural risk on maritime works
This paper describes recent advances on maritime structures
Year: 2015
Number Pages:
146-158pp.
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Reis, M. T.; Capitão, R.; Neves, M. G.; Silva, L. G.; Poseiro, P.
: PIANC Yearbook 2014
Editor: PIANC
Keywords: ANOSOM; Maritime inspections; Warning system; Risk evaluation; Maritime structures
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Wave propagation on a flume: numerical simulation
This paper presents the numerical simulations done by using the waves2Foam, an OpenFOAM® library, to simulate the propagation of regular waves without breaking in a three-dimensional flume. The numerical code solves the unsteady Navier-Stokes equations and uses a Volume-of-Fluid (VoF) method to identify the free surface. A regular incident wave with a 1.5s period and 0.1m wave height, was considered. This is one of the conditions from the wide range of wave flume tests conducted at the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC) whose objective was to analyze the hydrodynamics of wave transformation and wave breaking for different incident conditions over a variable bathymetry. Comparisons are made between the numerical and the experimental results. These comparisons include time-series of wave-gauges records at several locations along the flume and the corresponding amplitude spectra; significant wave height and average period evolution along the flume; time-series of the velocity components at one section of the flume, measured at the middle of the water column; and hodograph representation of the velocity components, in the middle of the water column, in the xy, xz, and yz planes along the flume. It was found that the numerical results obtained are close to the experimental data. The observed differences are attributable to numerical inaccuracies as well as the differences between the wave generation method in the numerical and experimental tests.
Year: 2015
Number Pages:
95-102pp.
Author(s): Conde, J. M.; Roberto, P.T.S; Fortes, C. J. E. M.
: Engenharia Térmica (Thermal Engineering)
Volume:
Vol 14 - nº 1.
Keywords: Wave propagation; Free-surface; OpenFOAM; Navier
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A modelação física no apoio ao projeto de obras marítimas
Neste artigo, apresenta-se uma breve descrição do papel da modelação física no apoio ao projeto de obras marítimas, seguida de um exemplo de ensaios realizados no âmbito da ampliação do porto de pesca de Rabo de Peixe, São Miguel
Year: 2014
Number Pages:
26-30pp.
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T.; Neves, M. G.; Silva, L. G.; Capitão, R.; Lemos, R.
: Construção Magazine
Volume:
Nº 62.
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Avaliação da probabilidade de ocorrência de galgamentos não admissíveis no posto 2 do Terminal de granéis líquidos do porto de Sines
Descrevem-se os procedimentos para avaliar o caudal médio galgado sobre um trecho de um quebra-mar de taludesa partir das caraterísticas da agitação marítima incidente no mesmo trecho. Apresenta-se uma metodologia paraestimação de valores extremos daquele caudal, partindo das séries temporais da mesma variável, e ilustram-se essesprocedimentos num trecho do molhe oeste do porto de Sines que protege o posto 2 do terminal de granéis líquidos daação da agitação marítima. Este regime de extremos do caudal médio galgado é fundamental para a avaliação do riscode ocorrência de galgamentos não admissíveis no posto 2.
Year: 2014
Number Pages:
95-113pp.
Author(s): Reis, M. T.; Santos, J. A.; Capitão, R.; Neves, D. R.; Fortes, C. J. E. M.
: Territorium
Volume:
21.
Keywords: Porto de sines; Caudais médios extremos; Redes neuronais; Galgamento
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Comunicação
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Análise vídeo para a determinação do espraiamento e do galgamento em modelos físicos de quebra-mares
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho da metodologia de análise de vídeo Timestack na estimativa do espraiamento e na identificação de eventos de galgamento em modelos físicos de quebra-mares de talude com manto resistente composto por cubos Antifer.No primeiro caso, foi avaliado o espraiamento num modelo físico tridimensional do quebra-mar de taludes, para condições de agitação com incidência frontal e oblíqua relativamente ao talude. No segundo caso, identificaram-se os eventos de galgamento considerando ensaios realizados num modelo físico bidimensional do quebra-mar de taludes. Todos os casos de teste realizados mostraram resultados muito satisfatórios, evidenciando a versatilidade da técnica.
Year: 2023
Number Pages:
4p..
Author(s): Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Mendonça, A.C.; Andriolo, U.
Editor: PIANC
Keywords: Galgamento; Espraiamento; Análise de video; Timestack
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Analysis of run-up and overtopping in coastal protection structures: video-monitoring techniques
Marginal protection structures or adherent longitudinal defenses, whose main function is to mitigate overtopping, are structures parallel to the coast. They are intended to serve as protection and shelter against flooding, due to overtopping, dissipating wave energy in their interaction with the structure, and in areas strongly affected by coastal erosion, minimizing the risk of damage to roads, walkways or buildings in the proximity.The evaluation of run-up and overtopping in marginal protection structures is determined according to the conditions of incident sea agitation and the characteristics of the structure, being fundamental for the design of new structures and in the verification of the safety of existing structures.
Year: 2023
Author(s): Mendonça, A.C.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; MARTINS, R.; Ferrão, R.; Jónatas, R.
Editor: IAHR
Keywords: Overtopping; Run-up; Marginal protection
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Aplicação do Safeport no porto de Sines durante a tempestade Dora
O SAFEPORT é um sistema de previsão e alerta de perigos associados a navegação dentro do Porto de Sines. Este documento apresenta uma aplicação deste sistema, mais especificamente, descreve a modelação numérica que permitiu simular o comportamento de três navios amarrados em três terminais do Porto de Sines, sob as condições de agitção marítima causadas pela tempestade Dora. Os alertas emitidos aos movimentos dos navios e às forças exercidas nos seus cabos de amarração permitiram concluir que o sistema SAFEPORT é capaz de prever e emitir alertas em situações potencialmente perigosas.
Year: 2023
Number Pages:
208-210pp.
Author(s): Gomes, A.; Pinheiro, L.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Guedes Soares, C.
Editor: APRH
Keywords: Tempestade Dora; Navios amarrados; SAFEPORT; Propagação de ondas; Modelos numéricos
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Assessment of 3D reconstruction techniques in physical models
Damage progression in wave-exposed physical models of rubble-mound breakwaters can be assessed using two methods: traditional quantification of armor element movements or newer approaches involving non-intrusive surveys, utilizing photogrammetry, RGB sensors, Time of Flight depth sensors, and LiDAR laser scanning sensors to determine eroded volumes and depths between consecutive armor layer surveys. These techniques allow for the creation of three-dimensional surface models with varying accuracy, depending on survey conditions and post-processing methodologies. The performance, suitability, and usability of these techniques in assessing damage progression are comparatively evaluated. Furthermore, the advantages and disadvantages of each technique are identified, and a sensitivity analysis is presented for each one.
Year: 2023
Number Pages:
70-70pp.
Author(s): Capitão, R.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Jónatas, R.
Editor: Yildiz Technical University
Keywords: Damage quantification; 3D reconstruction; Surveys; Physical modeling
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Avaliação da estabilidade do quebra-mar destacado do Porto Inglês
No âmbito do projeto das obras de expansão e requali
Year: 2023
Number Pages:
245-247pp..
Author(s): Soares, R. E.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Costa, C.E.B.C.; Silva, L. G.; Pinheiro, L.; Neves, M. G.
Editor: APRH
Keywords: Accropodes II; Dano; Agitação
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Avaliação de desempenho de técnicas de reconstituição 3D aplicadas a modelos físicos de quebra-mares
A avaliação da evolução dos danos causados pela agitação incidente em modelos físicos de quebra-mares de taludes pode ser efetuada através da quantificação de movimentos e quedas dos elementos do manto resistente (métodos tradicionais), ou pela determinação de volumes e profundidades erodidas entre levantamentos consecutivos dos respetivos taludes (métodos mais atuais). Para se efetuarem esses levantamentos dos taludes, podem aplicar-se técnicas fotogramétricas com sensores RGB, sensores de profundidade baseados na metodologia ToF (Time of Flight) e sensores de laser LiDAR (Light Detection And Ranging).No presente trabalho, aplicam-se essas técnicas ao modelo físico do quebra-mar do porto da Ericeira, que está presentemente a ser ensaiado no LNEC, e avalia-se, comparativamente, o respetivo desempenho, adequabilidade e usabilidade na determinação da evolução dos danos, identificando vantagens e desvantagens de cada uma destas técnicas.
Year: 2023
Number Pages:
4p..
Author(s): Capitão, R.; Lemos, R.; Fortes, C. J. E. M.; Jónatas, R.
Editor: PIANC
Keywords: Quantificação de danos; Reconstituição 3D; Levantamentos; Modelação física
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Cálculo do galgamento na praia da Vagueira utilizando o modelo SWASH
A praia da Vagueira está localizada no Município de Vagos, distrito de Aveiro e é protegida por uma estrutura de defesa frontal aderente que foi requali
Year: 2023
Number Pages:
222-224pp..
Author(s): CORREIA, J.; Neves, M. G.; Zózimo, A. C.; ROSA, G.
Editor: APRH
Keywords: Barra-fossa; Modelo numérico; Espraiamento
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Evolução do dano do manto protetor do quebra-mar de talude do porto da Ericeira: análise probabilística
O projeto
Year: 2023
Number Pages:
321-323pp..
Author(s): Mendonça, A.C.; MACHADO, B.; Reis, M. T. L. G. V.; Santos, J. A.; Fortes, C. J. E. M.; Lopes, N.D.J.; Prior A.F.M.S.P.
Editor: APRH
Keywords: Modelo de previsão da evolução do dano; Latin Hypercube Sampling; Métodos estatísticos; Estabilidade de mantos; BASAFE4SEA
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Evolução do dano em modelos físicos de quebra-mares de talude a partir do volume erodido. Aplicações
A avaliação do dano causado pela agitação incidente em modelos físicos de quebra mares de taludes pode ser realizada comparando volumes e profundidades erodidas entre levantamentos consecutivos de cada talude. Atualmente, estes levantamentos podem ser realizados de forma não intrusiva, recorrendo a técnicas fotogramétricas, a laser scan ou a sensores de posição baseados na metolodologia Time of Flight (ToF). Dependendo das condições de levantamento e da metodologia de pós-processamento das nuvens de pontos obtidas, estas técnicas permitem obter modelos tridimensionais de superfície, com elevada precisão.
Year: 2023
Number Pages:
67-68pp..
Author(s): Lemos, R.; Mendonça, A.C.; Fortes, C. J. E. M.; MARTINS, R.; Ferrão, R.
Editor: APRH
Keywords: Porosidade do manto; Kinect; Modelos tridimensionais de superfície; Modelo físico; Quebra-mar
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HIDRALERTA system - Aveiro harbour
This paper presents the prototype of HIDRALERTA for the port of Aveiro, showing the potential of the system, both as a tool for forecasting and warning of emergency situations and as a tool for planning and managing the risk in climate change scenarios. The prototype for Aveiro harbour showcases a new feature of HIDRALERTA system, which is the early warning system for maneuvering ships along the entrance channel, following the work of the BlueSafePort project.
Year: 2023
Number Pages:
105-105pp..
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Pinheiro, L.; Zózimo, A. C.; KLEINJAN, M.
Editor: Yildiz Technical University
Keywords: Ships; Maneuvering; Harbour; Early warning System; HIDRALERTA
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Capítulo de Livro
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Multi-functional artificial reefs for coastal protection
N/A
Year: 2009
Number Pages:
153-210 pp.
Author(s): Voorde, M.; Antunes do Carmo, J.; Neves, M. G.
Editor: Ch. A. Hudspeth, T. E. Reeve
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Tese de Doutoramento
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Trapped-mode propagation along irregular coasts
N/A
Year: 1999
Number Pages:
159 p.
Author(s): Santos, J. A.
Editor: ******
Info
Probabilistic Assessment of the Safety of Coastal Structures
N/A
Year: 1998
Number Pages:
594 p.
Author(s): Reis, M. T.
Editor: ******
Info
Unsteady Nearshore Currents on Longshore Varying Topographies
N/A
Year: 1998
Number Pages:
346 p.
Author(s): Sancho, F. E.
Editor: ******
Info
Simulação da agitação irregular. Técnicas matemáticas
N/A
Year: 1973
Author(s): Carvalho, M. M.
Editor: ******
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Relatório Científico
Info
Agitação marítima na costa portuguesa. Base de dados de temporais.
N/A
Year: 1987
Author(s): Santos, L. M.; Pinto, B. G.; Figueira, P.
Info
Agitação marítima na Costa Portuguesa. Dados de base. Observações efectuadas em Viana do Castelo. Relatório DGP
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.; Carvalho, M. M.; Santos, J. M. T.; Veloso, E. S.; Damião, A.; Botelho, L.
Info
Agitação marítima na Costa Portuguesa. Dados de base. Observações efectuadas na Figueira da Foz
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.; Carvalho, M. M.; Santos, J. M. T.; Veloso, E. S.; Damião, A.; Botelho, L.
Info
Agitação marítima na Costa Portuguesa. Dados de base. Observações efectuadas na Póvoa de Varzim e Leixões
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.; Carvalho, M. M.; Santos, J. M. T.; Veloso, E. S.; Damião, A.; Botelho, L.
Info
Agitação marítima na Costa Portuguesa. Dados de base. Temporais.
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.; Carvalho, M. M.; Santos, J. M. T.; Veloso, E. S.; Damião, A.; Botelho, L.
Info
Deslocação à Ilha do Pico (Açores) ao abrigo do convénio LNEC-SRES
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.
Info
Diagramas de refracção para as zonas marítimas adjacentes a Caminha e Viana do Castelo.
N/A
Year: 1987
Author(s): Covas, J. A.
Info
Ensaio em modelo reduzido do molhe de Vila do Porto
N/A
Year: 1987
Author(s): Silva, L. G.; Pita, C. A.
Info
Ensaios de agitação do porto de abrigo do Porto Santo
N/A
Year: 1987
Author(s): Pita, C. A.
Info
Modelo de refracção. Ondas irregulares.
N/A
Year: 1987
Author(s): Covas, J. A.; Pontes, M. T.; Brandão, M. A.
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Outro
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Relato da missão a Bruxelas (28 a 30 de Outubro de 1998) para participação na 10ª Reunião da Acção Concertada Added Value Services in VTMIS do Programa Comunitário de I&D TRANSPORTS . Relatório efe
N/A
Year: 1998
Number Pages:
3 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Short-term stochastic numerical and physical simulation of sea waves - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI, na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
53 p.
Author(s): Capitão, R.; Pires Silva, A.; Medina, J. R.; Carvalho, M. M.
Editor: ******
Info
Transformações Não-Lineares de Ondas Marítimas em Zonas Costeiras - Proposta de Projecto de Investigação apresentada ao Programa PRAXIS XXI , na área científica de Engenharia Civil
N/A
Year: 1998
Number Pages:
50 p.
Author(s): Covas, J. A.; Fortes, C. J. E. M.
Editor: ******
Info
V Programa Quadro da União Europeia. Preparação da discussão dos Programas Específicos. Documento de trabalho da Comissão (COM (97) 553 Final). Grupo de Trabalho 6 Sustainable Mobility and Intermod
N/A
Year: 1998
Number Pages:
2 p.
Author(s): Covas, J. A.
Editor: ******
Info
Valores extremos da agitação marítima no Algarve - Proposta de Projecto de Investigação apresentado ao Programa de Intervenção nos Laboratórios do Estado (MCT-FCT), sub-projecto Valorização e Protec
N/A
Year: 1998
Number Pages:
11 p.
Author(s): Carvalho, M. M.; Capitão, R.
Editor: ******
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