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O conceito de inércia adicional do escoamento em torno de cilindro circular em oscilação forçada.

Silva, Daniel Rodrigo Barreto

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2013-07-02

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    O conceito de inércia adicional do escoamento em torno de cilindro circular em oscilação forçada.
  • Autor: Silva, Daniel Rodrigo Barreto
  • Orientador: Pesce, Celso Pupo
  • Assuntos: Oscilação Forçada; Massa Adicional; Inércia Adicional; Freefem++; Equação De Morison; Forced Oscillation; Inertial Force; Morison Equation; Added Mass
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: Um corpo imerso em movimento arbitrário interage com o fluido ao redor. As partículas fluidas próximas ao corpo exercem certa resistência inercial quando o corpo acelera ou desacelera, devido ao acoplamento dinâmico entre corpo e fluido. Este trabalho resolve as equações de Navier-Stokes, discretizadas pelo método dos elementos finitos, usando o programa de código aberto (LGPL) FreeFem++, e avalia as forças do escoamento que agem sobre um cilindro circular, o qual oscila harmonicamente em um fluido em repouso para números de Keulegan-Carpenter (KC) entre 0,5 e 10, mantendo o parâmetro da frequência constante e igual a 35. Os números de KC selecionados visam entender os conceitos de inércia adicional em fluido viscoso, desde em escoamentos simples até em escoamento mais complexos. O escoamento é bidimensional, laminar e não estacionário. A força em linha com o movimento é então decomposta, conforme equação de Morison, como a soma de uma força inercial e outra de arrasto. Os resultados possuem boa aderência com trabalhos analíticos, experimentais e numéricos anteriores disponíveis na literatura. A dinâmica do escoamento induzido pelo cilindro em movimento harmônico é rica. Para baixo KC, o escoamento é simétrico e estável. Para valores intermediários de KC, a camada limite descola da superfície do cilindro e vórtices são emitidos a cada meio-ciclo. Para elevado KC, certa assimetria se desenvolve e vórtices são emitidos obliquamente a cada meio-ciclo.
  • DOI: 10.11606/D.3.2013.tde-11072014-111759
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2013-07-02
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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  • Realização: ABCD-USP USP   Logos de Redes Sociais: Freepik

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