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Análise da dinâmica de um tubo flexível em balanço, aspirando água e sob vibrações induzidas por vórtices (VIV) por meio de um modelo de ordem reduzida.

Finoteli, Renato Henrique

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2022-10-19

Acesso online

  • Título:
    Análise da dinâmica de um tubo flexível em balanço, aspirando água e sob vibrações induzidas por vórtices (VIV) por meio de um modelo de ordem reduzida.
  • Autor: Finoteli, Renato Henrique
  • Orientador: Orsino, Renato Maia Matarazzo; Pesce, Celso Pupo
  • Assuntos: Metodologia Modular De Modelagem; Escoamento Interno De Aspiração; Estruturas Flexíveis; Vibrações Induzidas Por Vórtices; Interação Fluido-Estrutura; Modelo De Ordem Reduzida; Reduced-Order Modeling; Modular Modeling Methodology; Aspirating Flow; Fluid-Structure Interaction; Flexible Structures; Vortex-Induced Vibration
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: Aplicações de Engenharia Oceânica e Offshore, tais como projeto de risers verticais utilizados para captação de águas em grandes profundidades, envolvem estruturas sujeitas a interações fluido-estrutura decorrentes da ação de escoamentos externo e interno. Por meio de uma formulação analítica tridimensional, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma análise dinâmica de um tubo flexível em balanço, com um lastro na extremidade inferior, aspirando água e sob Vibrações Induzidas por Vórtices (VIV). Este modelo foi derivado através da Metodologia Modular de Modelagem (MMM), combinada com funções de Galerkin, dando origem a um Modelo de Ordem Reduzida (MOR). Um estudo de caso é apresentado, em que os resultados obtidos através do MOR são confrontados com os obtidos experimentalmente e numericamente, via software comercial Orcaflex. O modelo proposto apresentou uma melhor aderência com os resultados experimentais frente ao programa Orcaflex, embora ambos modelos numéricos não tenham recuperado totalmente a dinâmica apresentada no modelo experimental. As análises numéricas revelaram que a influência do escoamento interno de aspiração no fenômeno de VIV nas condições analisadas é marginal, confirmando os resultados obtidos experimentalmente.
  • DOI: 10.11606/D.3.2022.tde-06012023-092019
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2022-10-19
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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