Tubos flexíveis sob ação de escoamento externo e interno: uma investigação teórico-experimental

Resumo

No contexto de exploração de petróleo, tubos flexíveis (risers) são frequentemente utilizados para a captação de águas profundas, em geral mais frias do que a superfície, a ser usada na refrigeração da planta, melhorando a sua eficiência energética. Estes tubos estão sujeitos a ação das ondas, movimentos da plataforma/navio e do escoamento interno da água, fazendo com que sua dinâmica seja extremamente complexa e não-linear. No intuito de uma melhor compreensão desta dinâmica, o presente projeto de pesquisa se propõe a dar continuidade ao projeto de pesquisa durante o doutoramento de Dr. Wagner Antonio Defensor Filho, sob orientação do Prof. Dr. Celso P. Pesce, que visou a investigação experimental de tubos flexíveis engastados, com escoamento interno e eventualmente sob escoamento externo, portanto sujeitos a vibrações induzidas por vórtices (VIV). Teve como principal objetivo construir uma sólida base de dados experimentais que venha a servir como fonte paradigmática a modelos computacionais que envolvam esses fenômenos de interação fluido-estrutura, dentre os quais aqueles em desenvolvimento no Laboratório de Mecânica Offshore da Escola Politécnica da USP. O estudo permitiu realizar experimentos inéditos em tanques de provas, e fomentou o desenvolvimento de modelos computacionais de ordem reduzida bem como seu confronto com modelos computacionais de alta hierarquia (MEF).O presente projeto de pesquisa visa dar continuidade às análises experimentais desta vasta base de dados e ao aprimoramento dos modelos computacionais desenvolvidos, particularmente explorando a representação das respostas de grande amplitude em regime supercrítico, que ocorrem em longos mangotes flexíveis em regime de descarga e que foram observadas e medidas experimentalmente. (AU)