Análise da dinâmica de um tubo flexível em balanço, aspirando água e sob vibrações induzidas por vórtices (VIV) por meio de um modelo de ordem reduzida.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Finoteli, Renato Henrique
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Aspirating flow
Escoamento interno de aspiração
Estruturas flexíveis
Flexible structures
Fluid-structure interaction
Interação fluido-estrutura
Metodologia modular de modelagem
Modelo de ordem reduzida
Modular modeling methodology
Reduced-order modeling
Vibrações induzidas por vórtices
Vortex-induced vibration
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-06012023-092019/
Resumo: Aplicações de Engenharia Oceânica e Offshore, tais como projeto de risers verticais utilizados para captação de águas em grandes profundidades, envolvem estruturas sujeitas a interações fluido-estrutura decorrentes da ação de escoamentos externo e interno. Por meio de uma formulação analítica tridimensional, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma análise dinâmica de um tubo flexível em balanço, com um lastro na extremidade inferior, aspirando água e sob Vibrações Induzidas por Vórtices (VIV). Este modelo foi derivado através da Metodologia Modular de Modelagem (MMM), combinada com funções de Galerkin, dando origem a um Modelo de Ordem Reduzida (MOR). Um estudo de caso é apresentado, em que os resultados obtidos através do MOR são confrontados com os obtidos experimentalmente e numericamente, via software comercial Orcaflex. O modelo proposto apresentou uma melhor aderência com os resultados experimentais frente ao programa Orcaflex, embora ambos modelos numéricos não tenham recuperado totalmente a dinâmica apresentada no modelo experimental. As análises numéricas revelaram que a influência do escoamento interno de aspiração no fenômeno de VIV nas condições analisadas é marginal, confirmando os resultados obtidos experimentalmente.
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