Repositório Digital

A- A A+

Simulação numérica de escoamento ao redor de cilindro circular oscilando segundo trajetórias em forma de oito, arco e intermediárias

.

Simulação numérica de escoamento ao redor de cilindro circular oscilando segundo trajetórias em forma de oito, arco e intermediárias

Mostrar registro completo

Estatísticas

Título Simulação numérica de escoamento ao redor de cilindro circular oscilando segundo trajetórias em forma de oito, arco e intermediárias
Autor Berwaldt, Andreas Paulus Scherdien
Orientador Camaño Schettini, Edith Beatriz
Data 2009
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Civil.
Assunto Engenharia civil
Resumo Ao se inserirem obstáculos em escoamentos de fluidos, geram-se instabilidades que provocam a formação e o desprendimento de vórtices, os quais produzem alterações nas forças atuantes sobre os obstáculos. Neste trabalho foi realizado um estudo visando à descrição da dinâmica do escoamento ao redor de obstáculos cilíndricos, de seção circular, em movimento segundo trajetórias de oito, arco e intermediárias. Tais trajetórias são características dos risers, tubulações que conduzem o petróleo do fundo do mar até a superfície. Para tanto, buscou-se a descrição do escoamento em termos de padrão de desprendimento de vórtices, a determinação dos valores dos coeficientes de arrasto e sustentação, a avaliação da influência do tipo de trajetória e sentido de rotação no valor das forças hidrodinâmicas e a análise dos espectros de coeficiente de sustentação para as diferentes trajetórias. Foram realizadas simulações de cinco curvas, em forma de oito, arco côncavo, arco convexo e duas curvas intermediárias entre as formas de oito e arco, sendo que as curvas em oito e intermediárias possuem dois sentidos de rotação, totalizando oito simulações. O Número de Reynolds utilizado foi igual a 140. O método empregado foi a Simulação Numérica Direta. Os obstáculos são representados com a utilização do Método de Fronteiras Virtuais. Os resultados evidenciaram a influência do sentido de rotação e da trajetória nos valores dos coeficientes hidrodinâmicos. Para o caso de <CD>, os menores valores estão relacionados ao sentido de rotação horário e os maiores ao anti-horário. O gráfico do <CL> sugere uma simetria em torno de zero, de acordo com o sentido de rotação. Em relação à influência da trajetória, as curvas em oito apresentaram os valores extremos, superior e inferior, de <CD> e sCL, havendo uma convergência dos valores a partir das curvas intermediárias em direção às curvas em arco. Trajetórias em sentido horário tenderam a apresentar padrões de desprendimento de mais fácil identificação. Além disso, percebeu-se que os vórtices destas trajetórias são desprendidos com maior velocidade de deslocamento longitudinal e de rotação, o que explica os seus espectros mais energéticos.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/24084
Arquivos Descrição Formato
000741730.pdf (5.133Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

Este item está licenciado na Creative Commons License

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(ões)


Mostrar registro completo

Percorrer



  • O autor é titular dos direitos autorais dos documentos disponíveis neste repositório e é vedada, nos termos da lei, a comercialização de qualquer espécie sem sua autorização prévia.
    Projeto gráfico elaborado pelo Caixola - Clube de Criação Fabico/UFRGS Powered by DSpace software, Version 1.8.1.