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Simulação Numérica e Visualização do Escoamento ao redor de cilindros com elevada razão de aspecto

Processo: 08/11012-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2009
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:Julio Romano Meneghini
Beneficiário:Daniel Yoshio Futenma da Silva
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Mecânica dos fluidos   Vibrações induzidas por vórtices

Resumo

Este projeto de pesquisa aborda o problema de interferência fluido-estrutura. Pretende-se investigar o comportamento de um riser, que é um elemento tubular utilizado em plataformas "offshore" de produção de petróleo. Para simulação do riser imerso no escoamento dispõe-se do programa Anflex fornecido pela Petrobrás adaptado com rotinas de CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional) desenvolvidas no NDF (Núcleo de Dinâmica dos Fluidos) da Escola Politécnica da USP. O programa Anflex é uma ferramenta computacional desenvolvida pela Petrobrás para análise de risers, que utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) para determinar a dinâmica estrutural dos mesmos. As rotinas de CFD utilizam o Método dos Vórtices Discretos (MVD) para modelar a influência do fluido na estrutura. Através de um processo iterativo, essas rotinas possibilitam o cálculo dos coeficientes hidrodinâmicos que são fornecidos ao Anflex, permitindo assim a determinação e avaliação dos deslocamentos do riser em cada instante de tempo. Através das informações sobre a posição dos vórtices e suas circulações, pretende-se desenvolver um código de visualização dos vórtices no espaço, e os respectivos contornos de vorticidade de um escoamento bidimensional em torno de um riser, em diferentes planos, a cada instante de tempo desejado. Este pedido dá continuidade às atividades desenvolvidas em dois Projetos Temáticos em Vibrações Induzidas por Vórtices coordenados pelo Profº Dr. José A. P. Aranha e pelo Profº Dr. Júlio R. Meneghini, orientador deste projeto.