Simulação numérica computacional de interação fluido estrutura sobre cilindros quadrados
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35397 |
Resumo: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
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Simulação numérica computacional de interação fluido estrutura sobre cilindros quadradosFluidodinâmica computacionalComputational fluid dynamicsSimulação numéricaNumerical simulationInteração fluidoestruturaFluid-structureCilindros quadradosSquare cylindersVibração induzida por vórticesVortex induced vibrationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A pesquisa na área de dinâmica de fluidos computacional em escoamentos turbulentos, juntamente com a interação Fluido-Estrutura, é de extrema importância para o meio acadêmico e também para a indústria, destacando-se os setores de engenharia marítima e engenharia aeroespacial. Os padrões industriais utilizados atualmente exigem métodos de dinâmica computacional (CFD) cada vez mais precisos para investigar e descrever o comportamento de diversos sistemas mecânicos e seus fenômenos físicos. Tendo como interesse o campo de aplicações da engenharia marítima e offshore prever o comportamento fluidodinâmico em estruturas flutuantes - como risers, spools e plataformas -, vários desafios são impostos, como a interferência complexa de esteira, vibrações e outras instabilidades inerentes ao escoamento. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo realizar simulações numéricas de interação Fluido-Estrutura, decorrente dos fenômenos de vibração induzida por vórtice (do inglês, vortex induced vibration), ou VIV, em estruturas marítimas. Utilizando a plataforma MFsim, buscou-se implementar o problema de VIV para entender quais são os parâmetros que caracterizam este fenômeno físico. Foi realizado o estudo sobre o fenômeno de VIV aplicado a cilindros de seção transversal quadrada, com dois graus de liberdade e em escoamentos a baixo número de Reynols. Para estudar este fenômeno, uma série de condições de interação fluido-estrutura foi simulada sistematicamente, considerando um sistema massa-mola, para diferentes velocidades reduzidas. Além dessas, foram realizadas ainda simulações adicionais com uma malha inicial mais refinada, a fim de demonstrar que a malha computacional utilizada neste estudo teve efeitos de erros numéricos desprezíveis nos resultados. Após o pós processamento e análises qualitativas, foi possível compreender os principais parâmetros decorrentes da Interação Fluido-Estrutura (IFE) e como o fenômeno secundário de Lock-in acontece quando na influência do VIV.Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia AeronáuticaVedovotto, João Marcelohttp://lattes.cnpq.br/5630598971511798Vedovotto, João Marcelohttp://lattes.cnpq.br/5630598971511798Venson, Giuliano Gardolinskihttp://lattes.cnpq.br/7831693644209178Lima, Rodrigo Cavalcanti Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/3719595420599880Jarczewski, João Victor Pereira2022-08-05T18:17:29Z2022-08-05T18:17:29Z2022-05-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfJARCZEWSKI, Joao Victor Pereira. Simulação numérica computacional de interação fluido estrutura sobre cilindros quadrados. 2022. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35397porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-08-06T06:13:42Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/35397Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-08-06T06:13:42Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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