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Estudo numérico do escoamento ao redor de cilindros alinhados.

Texto completo
Autor(es):
Bruno Souza Carmo
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: São Paulo.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica
Data de defesa:
Membros da banca:
Julio Romano Meneghini; Atila Pantaleão Silva Freire; Marcos de Mattos Pimenta
Orientador: Julio Romano Meneghini
Resumo

Este trabalho lida com o escoamento incompressível ao redor de pares de cilindros rígidos e imóveis, posicionados de forma alinhada em relação a uma corrente uniforme. São dois os objetivos desta pesquisa: o primeiro é estabelecer relações de causalidade entre características físicas do escoamento e as mudanças observadas nas forças e no campo fluido com as variações do número de Reynolds (Re) e do espaçamento entre os corpos; e o segundo consiste em compreender a influência mútua entre tridimensionalidades e interferência no escoamento. Utilizou-se o método de elementos espectrais para realizar simulações bi e tridimensionais do escoamento. Os espaçamentos entre centros (lcc) analisados vão de 1,5 a 8 diâmetros, e eles são comparados com o caso de um cilindro isolado. A faixa de Re vai de 160 a 320, compreendendo a transição na esteira. O foco foi dado nas instabilidades de pequena escala (modos A e B). Dados referentes ao número de Strouhal, coeficiente de arrasto médio, flutuação do coeficiente de sustentação e correlação axial são apresentados. Com auxílio de visualizações do escoamento, são propostos mecanismos que explicam o fenômeno de interferência, refletido no comportamento das curvas. Os resultados mostraram que simulações bidimensionais são insuficientes para se prever a combinação (Re, lcc) de inversão do arrasto. Verificou-se também que, quando o espaçamento é menor do que o crítico, o processo de transição na esteira se dá de forma diferente do observado para um cilindro isolado. (AU)

Processo FAPESP: 02/10256-8 - Estudo computacional e experimental do escoamento ao redor de agrupamentos de cilindros
Beneficiário:Bruno Souza Carmo
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado