Visualização da bioestabilidade em dois cilindros circulares dispostos lado a lado em um canal hidráulico posicionados na horizontal e na vertical

• Autor(a) principal: Destefani, Bruno Volkmer
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/148746
• topic: Engenharia mecânica; Side-by-side circular cylinders; Bistability; Vortex shedding

Este trabalho apresenta um estudo experimental referente ao fenômeno da biestabilidade que ocorre em escoamentos turbulentos sobre dois cilindros circulares dispostos lado a lado. Para a realização do experimento, foram escolhidas duas posições para os cilindros: uma em que os cilindros circulares foram colocados na posição horizontal e outra em que os cilindros foram colocados na posição vertical. O experimento, realizado com escoamento de água e Reynolds de Re = 5,5 x 103, exigiu a construção de um canal hidráulico de circuito fechado, tendo como inspiração o projeto de canal hidráulico desenvolvido pelo Núcleo de Dinâmica e Fluidos da Universidade de São Paulo. A construção, realizada com chapas de alumínio de 0,8 mm de espessura e chapas de acrílico de 10 mm de espessura, teve diversos processos de fabricação com a utilização de máquinas e ferramentas diversas. Para os cilindros circulares, escolheu-se tubos de PVC de 25 mm de diâmetro externo, razão de espaçamento P/D = 1,26, onde “P” é a distância entre os centros dos cilindros adjacentes e “D” o diâmetro. Para a visualização das esteiras de vórtices formadas pelos cilindros, injetou-se tinta nanquim colorida diluída em água através de finas mangueiras de 2 mm de diâmetro. Estas foram inseridas no interior dos cilindros com as saídas simétricas ao ponto de estagnação, defasadas 60º uma da outra, voltadas para montante do escoamento e rentes às geratrizes externas dos cilindros. O canal hidráulico, construído para este experimento, possibilitou uma excelente visualização do fenômeno da biestabilidade, mostrando com clareza as trocas entre as esteiras larga e estreita, conforme relatos da literatura - fato verificado por meio de coleta de imagens em vídeo e análise no software Tracker. Realizou-se uma comparação qualitativa entre os resultados deste trabalho e os resultados encontrados por De Paula, 2008, em canal aerodinâmico, apresentando similaridade.