Regimes de Formação de Vórtices em um Cilindro Circular que Oscila Forçadamente com até Dois Graus de Liberdade.

• Autor(a) principal: MARTINS, Daniel Spinola
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/997

Estruturas submersas no escoamento de fluidos, por exemplo, correntes de vento ou correntes oceânicas, estão sujeitas às Forças Induzidas pelo Escoamento (F.I.E.) e às Vibrações Induzidas pelo Escoamento (V.I.E.). Tais vibrações podem ser de pequena ou de grande amplitude, assim como as preocupações sobre a segurança da estrutura sob efeito de tal fenômeno podem ser leve ou grave. Estas estruturas submersas vibram sob certa velocidade de um fluido, devido ao desprendimento de vórtices. O presente trabalho direciona os estudos em problemas relacionados à Vibração Induzida por Vórtices (V.I.V.) devido ao desprendimento de vórtices a partir de uma estrutura cilíndrica. Sob certas condições pode ocorrer o lock-in, fenômeno identificado quando a frequência de desprendimento de vórtices sincroniza-se com a frequência natural do corpo. Há poucos estudos na literatura caracterizando os modos de desprendimento e a esteira viscosa formada à jusante de um cilindro circular vibrando com dois graus de liberdade; este fato caracteriza o objetivo deste estudo. Na presente metodologia, uma versão puramente Lagrangeana do Método de Vórtices Discretos (M.V.D.) é utilizada para simular numericamente o escoamento de um fluido viscoso em torno de um cilindro circular isolado e oscilando forçadamente com até dois graus de liberdade. Um valor elevado para o número de Reynolds Re= 10⁵ , baseado na velocidade do escoamento incidente e no diâmetro do cilindro, é assumido para todas as simulações realizadas. O comportamento do sistema dinâmico acoplado pela interação fluido-estrutura é analisado para investigar o fenômeno de atrelagem síncrona, bem como modos de sincronização e de competição na formação de vórtices para um cilindro oscilando nessas condições.