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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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Monitoring the Madeira airport protection breakwater using visual and Unmanned Aerial Vehicle observations
An aerial monitoring system was developed for the maritime structures protecting the foundation columns of the airport infrastructure of the Madeira Island Airport, in the scope of research project MEGE, to complement the already existing monitoring program of visual observations. For the aerial monitoring of the berm breakwater, with about 770 m in length, a fast data acquisition system was envisaged. Imaging techniques acquired through a high-resolution camera coupled to an unmanned aerial vehicle (UAV) were used, which allowed for a very fast and efficient automated procedure, compatible with the difficult accessibility to the structure on the seaside. Point clouds corresponding to the breakwater geometry were obtained from the set of aerial images from the camera on board of the UAV, using photogrammetric techniques. In this paper, the two complementary parts of the monitoring of this structure are described and corresponding results are shown.
Year: 2022
Author(s): Capitão, R.; Neves, M. G.; Sousa, P.; Cachaço, A.; Barros, F.; Tavares, P.; Moreira, P.; Fortes, C. J. E. M.; Costa, D.; Franco, E.
Editor: TEST&E2022
Keywords: berm breakwater; UAV monitoring; visual monitoring
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Numerical and Physical Modeling of Ship Impacts on Fenders
This paper aims to evaluate the impact of ships on fenders during the berthing process. Physical tests and numerical simulations with MOORNAV tool were performed with versions of the GulfStream ship in still water and under a set of different conditions. A comparative analysis was made between outputs of the two models considering specific conditions. The MOORNAV application resulted in a standard deviation from the physical model of 3% to 6% in relation to the maximum force exerted on each fender.
Year: 2022
Author(s): Gomes, A.; Pinheiro, L.; Simão, J.; Costa, C.E.B.C.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Editor: E. Rizzuto and V. Ruggiero
Keywords: Fenders; MOORNAV.; Physical Modelling; Numerical Modelling; GulfStream Ship
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Numerical and Physical Modeling of Ship Impacts on Fenders
This paper aims to evaluate the impact of ships on fenders during the berthing process. Physical tests and numerical simulations with MOORNAV tool were performed with versions of the GulfStream ship in still water and under a set of different conditions. A comparative analysis was made between outputs of the two models considering specific conditions. The MOORNAV application resulted in a standard deviation from the physical model of 3% to 6% in relation to the maximum force exerted on each fender.
Year: 2022
Author(s): Gomes, A.; Pinheiro, L.; Simão, J.; Costa , C.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Editor: E. Rizzuto and V. Ruggiero
Keywords: MOORNAV; Physical Modelling; Numerical Modelling; GulfStream Ship; Fenders
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OSOM+: Aplicação às estruturas marítimo-portuárias do porto de Sines
Neste trabalho, descreve-se a aplicação do programa OSOM+ às obras marítimas do Porto de Sines, em especial ao quebra-mar oeste. Assim, serão apresentados resultados de comparação entre as situações observadas em 2018 e 2020 no âmbito de inspeções visuais e com drone, mediante apreciação e análise de fotografias georreferenciadas, ortomosaicos, nuvens de pontos, modelos numéricos de superfície e perfis selecionados. É também ilustrada a forma como a aplicação e base de dados ANOSOM-WEB pode ser empregue quer durante as campanhas de observação, quer em gabinete. Conclui-se este trabalho com a apresentação das vantagens da recente atualização da metodologia e do que se julga ser a sua importância na tomada de decisões sobre a necessidade ou não de realizar obras de manutenção e/ou reparação nestas estruturas, ou similares.
Year: 2022
Number Pages:
12p.
Author(s): Capitão, R.; Fortes, C. J. E. M.; Lemos, R.; Silva, L. G.; Neves, M. G.; Henriques, M. J.; Martins, T.
Editor: PIANC
Keywords: Levantamento aéreo; Inspeção visual; Obras marítimas
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Perceção de risco costeiro na Costa da Caparica: Aplicação da metodologia AHP a um grupo de stakeholders locais
Os mapas de risco costeiro, integrados em modelos de risco, são excelentes ferramentas de apoio à tomada de decisão no âmbito da gestão e proteção costeira em situações normais e de emergência [1], ajudando aproteger as populações e infraestruturas em risco de inundação costeira e galgamento oceânico proteger as populações e infraestruturas em risco de inundação costeira e galgamento oceânico.
Year: 2022
Author(s): Santos, C.; Ferreira, J.; Craveiro, J.; Santos, I.; Duarte, C.M.; Libreiro, F.; Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Rodrigues, L
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Safety System for Ships in Harbours
SAFEPORT safety system aims at forecasting and alerting, on a regular basis, emergency situations regarding ships operation in port areas caused by extreme weather-oceanographic conditions. It uses forecasts provided offshore of the area under study of sea agitation, wind and tide. The characterization of the response of the free and moored ships at a berth is performed using the numerical package SWAMS. The system issue alerts, through danger levels associated with risk levels of exceedance of recommended values for movements and forces imposed on ship mooring systems. SAFEPORT can be adapted to any port. So far, it has been developed and adapted to three terminals of the port of Sines, where three different ships were simulated. This paper presents the developments made to date of the safety system, which includes tests performed in storm situations. The numerical models run every day, in real-time mode, in a computer cluster and the system provide forecast results for the next 72 hours. The results are disseminated on a web page and a mobile application in a variety of formats. It was concluded that the SAFEPORT safety system issued alerts according to the observed reality during the storm Dora. It has also been shown to be a computer tool for the optimization of ship mooring systems. The system is currently in testing and validation phase therefore, forecasts should be interpreted as indicative.
Year: 2022
Author(s): Pinheiro, L.; Gomes, A.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.
Editor: E. Rizzuto and V. Ruggiero
Keywords: Risk assessment; storm Dora; Moored ships; Moored ships; Wave propagation; SWAMS; SAFEPORT
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Sistema de alerta para riscos portuários. Análise de eventos extremos nos portos dos Açores
A autoridade portuária do arquipélago dos Açores, Portos dos Açores, SA, identificou a necessidade de dispor de um sistema de alerta precoce para os riscos associados à agitação marítima, nomeadamente os relacionados com os galgamentos costeiros e com os navios amarrados. No âmbito do Projeto ECOMARPORT, associaram-se com a Universidade dos Açores e o LNEC para o desenvolvimento de três novos protótipos do sistema HIDRALERTApara os portos de S. Roque do Pico, Madalena do Pico e Praia da Vitória. Os novos protótipos têm, para além da previsão de eventos de galgamento das proteções portuárias, a capacidade de prever esforços e movimentos de navios amarrados. As situações de emergência podem ser previstas, permitindo que as autoridades portuárias possam tomar medidas de mitigação para evitar a perda de vidas e minimizar os danos.
Year: 2022
Author(s): Pinheiro, L.; Zózimo, A. C.; SANTOS, M.I.; Fortes, C. J. E. M.; Reis, M. T. L. G. V.; Azevedo, E. B.
Editor: PIANC
Keywords: Portos dos Açores; Análise de eventos extremos
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The Hidralerta System: Peniche, Quarteira and Faro applications
Early warning systems (EWS) are fundamental tool to reduce risks in coastal areas since they provide in advance the necessary information for the responsible authorities to mitigate the effects of possible emergency situation due to storms.
Year: 2022
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Manz, A.; Pinheiro, L.; Reis, M. T. L. G. V.; Hervas, J.; Ferreira, Ó.
Editor: 16th International Conference Littoral22
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To-SEAlert project. Main developments and results
The case studies are Costa da Caparica coastal area and Ericeira port, both on the West Portuguese Coast.
Year: 2022
Author(s): Zózimo, A. C.; Fortes, C. J. E. M.; Santos, J. A.; Pinheiro, L.; Lemos, R.; Capitão, R.; Fonseca, A. M.; Roque, D.; Taborda, R.; Silva, A. N.; Serrazina, V.; Craveiro, J.; Reis, M. T. L. G. V.; Andrio
Editor: 16th International Conference Littoral22
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To-SEAlert project. Wave overtopping and flooding in coastal and port areas: Tools for an early warning, emergency planning and risk management system
The To-SEAlert project (Fortes et al. 2019) aims to include a set of tools/methodologies into the Early Warning Systems (EWS) HIDRALERTA, (Poseiro, 2019, Fortes et al., 2021, Santos et al., 2020, Zózimo et al., 2021, Ferreira, et al. 2021a) to make it more efficient reliable and robust.
Year: 2022
Author(s): Fortes, C. J. E. M.; Zózimo, A. C.; Santos, J. A.; Pinheiro, L.; Lemos, R.; Capitão, R.; Reis, M. T. L. G. V.; Fonseca, A. M.; Roque, D.; Serrazina, V.; Barateiro, J.; Craveiro, J.; Andriolo, U.; Tabo
Editor: 16th International Conference Littoral22
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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
Relato da missão a Bruxelas (12 a 14 de Dezembro de 1995) para participação na 1.ª Reunião do Grupo de Trabalho para a tarefa 4 da Acção COST 326 ("ECDIS - Maritime Transport").
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Relato da missão a Bruxelas (22 a 24 de Novembro de 1995) para participação na 2.ª Reunião da Acção Concertada "Added Value Services in VTMIS" do Programa Comunitário de I&D "TRANSPORTS".
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Relato da missão a Bruxelas (5 a 11 de Novembro de 1995).
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Relato da missão a Bruxelas (de 4 a 6 de Julho de 1995) para participação na 1.ª Reunião da Acção Concertada "Added Value Services in VTMIS" do Programa Comunitário de I&D "TRANSPORTES". Relatório efe
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Relato da missão a Roterdão (de14 a 24 de Junho de 1995) para participação na 5.ª Reunião do Comité de Gestão da Acção COST 326. Relatório efectuado para a JNICT
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Simulação da agitação marítima. Agitação incidente e reflectida. Separação pelo método das duas sondas.
N/A
Year: 1995
Author(s): Capitão, R.; Carvalho, M. M.
Info
Summary presentation of the R&D project Integrated harbour navigation control system (NATO Po-Navigation).
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Summary presentation of the R&D project Integrated harbour navigation control system (NATO Po-Navigation). Documento de divulgação do Projecto NATO Po-Navigation no estrangeiro
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. A.
Info
Valores extremos da agitação marítima. Missão a Copenhaga, Dinamarca, para participação na conferência Offshore Mechanics and Arctic Engineering de 19 a 23 de Junho de 1995.
N/A
Year: 1995
Author(s): Capitão, R.
Info
Waterborne user's requirements.
N/A
Year: 1995
Author(s): Covas, J. 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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