Estudo dos efeitos de variação temporal da correnteza e da rigidez no fenômeno de VIV por meio de modelos fenomenológicos

• Processo: 15/03301-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Hidrodinâmica de Navios e Sistemas Oceânicos
• Pesquisador responsável: Guilherme Rosa Franzini
• Beneficiário: Arthur Shiniti Cato
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Vibrações induzidas por vórtices Interação fluido-estrutura Hidrodinâmica Dinâmica dos fluidos Fenomenologia Calibração Navios Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Modelos fenomenológicos | modulação de rigidez | variação da correnteza | Vibrações Induzidas pela Emissão de Vórtices | Interação fluido-estrutura

Resumo

O fenômeno de vibrações induzidas pela emissão de vórtices (VIV) é bastante complexo e pode desempenhar um papel de grande importância na dinâmica de risers. Devido a sua complexidade, o VIV pode ser estudado sob três abordagens complementares, a saber: concepção e análise experimental, simulações numéricas via dinâmica de fluidos computacional e simulações numéricas via modelo fenomenológico. É nesta última abordagem que a presente proposta está inserida. Os modelos fenomenológicos consistem, em linhas gerais, em representar a dinâmica da esteira vorticosa por meio de um oscilador não linear (tipicamente um oscilador de van de Pol) acoplado a um oscilador representativo da estrutura. Os coeficientes do oscilador não linear devem ser obtidos mediante calibração experimental. No entanto, muitos dos modelos fenomenológicos descritos em trabalhos da literatura não consideram efeitos presentes em uma condição prática de engenharia oceânica como, por exemplo, variação temporal da velocidade de correnteza ou da modulação de rigidez. Dessa forma, esta proposta de iniciação científica tem como objetivo adaptar algum modelo fenomenológico existente para considerar que tanto a rigidez da estrutura quanto a velocidade da correnteza sejam funções do tempo.