Desenvolvimento de modelos preditivos de vibrações induzidas por vórtices para análise do comportamento dinâmico de risers

• Processo: 11/00131-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Bruno Souza Carmo
• Beneficiário: Bruno Souza Carmo
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Fenômenos de transporte Dinâmica dos fluidos computacional Vibrações Interação fluido-estrutura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica dos Fluidos Computacional | Estabilidade hidrodinâmica | interação fluido-estrutura | Vibrações induzidas pelo escoamento | Mecânica dos fluidos

Resumo

O objetivo deste projeto de pesquisa é alcançar uma compreensão mais completa do fenômeno de vibrações induzidas por vórtices em "risers" e baseado nisso, propor modelos preditivos para resposta da estrutura e critérios de projeto para o uso de supressores do tipo "strake". A simulação do escoamento nos problemas de interação fluido-estrutura será feita empregando-se discretizações de alta ordem. A mesma técnica numérica será empregada para investigar o escoamento ao redor de "risers" com "strakes" e tentar extrair detalhes do mecanismo de funcionamento desses componentes, assim como definir as situações onde são efetivos ou não. No que se refere aos modelos preditivos propostos, duas diferentes abordagens serão investigadas. A primeira é desenvolver modelos baseados na solução numérica simplificada do problema físico. A simplificação neste projeto será de ordem geométrica: primeiro tentaremos a solução de faixas bidimensionais do escoamento e em seguida em trechos tridimensionais esparsos. A segunda abordagem será desenvolver um modelo preditivo do tipo fenomenológico, baseado na equação de Ginzburg-Landau. Os coeficientes deste modelo serão obtidos através de cálculos de estabilidade não-linear do escoamento. (AU)