Modelos analíticos simplificados para a predição de vibração induzida por vórtices em oleodutos e linhas de amaração de estruturas marítimas e oceânicas

• Processo: 03/11280-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Primeiros Projetos
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2004
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2004
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Acordo de Cooperação: CNPq - Programa Primeiros Projetos
• Pesquisador responsável: Karl Peter Burr
• Beneficiário: Karl Peter Burr
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado à bolsa: 02/12370-2 - Modelos analiticos simplificados para a predicao de vibracao induzida porvortices em oleodutos e linhas de amaracao de estruturas maritimas de oceanicas., BP.PD
• Assunto(s): Teoria assintótica Hidrodinâmica Oleodutos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estabilidade Hidrodinamica | Hidroelasticidade | Modelos Simplificados | Teoria Assintotica | Vibracao Induzida

Resumo

O problema de vibração induzida por emissão de vórtices pode reduzir a vida útil de elementos de estruturas oceânicas como oleodutos, "risers" e linhas de amaração devido à fadiga. Logo, uma melhor compreensão desse fenômeno e métodos para se estimar os esforços oscilatórios decorrente da emissão de vórtices é de interesse. Modelos simplificados para predição de vibração induzida pela emissão de vórtices são extremamente útil na fase de projeto de sistemas marítimos e oceânicos. A formulação, desenvolvimento e validação desses modelos é o objetivo principal deste trabalho. O problema de emissão de vórtices é um problema de instabilidade hidrodinâmica. Para número de Reynolds Re < Recr ˜ 50, o escoamento ao redor de um cilindro é caracterizado por uma bolha recirculante, simétrica em relação à linha de incidência do escoamento. Este é o escoamento estacionário a ser considerado na análise de instabilidade e que se torna instável para Re > Recr. A perda de estabilidade é caracterizada pelo aparecimento de vórtices emitidos na esteira e a simetria do escoamento é recuperada na média. Este fenômeno perdura para número de Reynolds próximo do regime de transição (Re < 104) e é recuperado para o regime pós-critico (Re > 106). (AU)