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Interação fluido-estrutura em cilindros utilizando dinâmica dos fluidos computacional

by Ribera, Rodrigo Lisita

Abstract (Summary)
O objetivo deste trabalho foi desenvolver um código para o modelo estrutural que pudesseser acoplado ao código para cálculo de escoamento tridimensional, com modelo físicovirtual, desenvolvido no Laboratório de Transferência de Calor e Massa e Dinâmica dosFluidos (LTCM) (denominado Fluids3D), permitindo a simulação numérica e a análise dainteração fluido estrutura sobre geometrias deformáveis tridimensionais. Foramdesenvolvidas quatro versões do código para a solução estrutural: a primeira utiliza ométodo de diferenças finitas para a discretização do termo espacial da equação de viga deEuler-Bernoulli e o método de Runge-Kutta de quarta ordem para a resolução do termotemporal e as demais utilizam o método de elementos finitos para a discretização estruturale o método de integração direta de Newmark-Beta para a resolução temporal. Na segunda eterceira versões foram utilizados elementos de viga com, respectivamente, três e seis grausde liberdade por nó. Na quarta, as matrizes globais utilizadas são montadas com base nasmatrizes elementares fornecidas por código comercial. O interesse inicial foi na análise deescoamentos em risers de exploração de petróleo e toda a dissertação foi desenvolvida comeste foco. Contudo, a interação fluido estrutura é um campo com diversas áreas deaplicação e, com a perspectiva de que esta linha de pesquisa tenha prosperidade no LTCM,buscou-se desenvolver um código estrutural que possibilite trabalhar com outras geometriasalém da cilíndrica, encontrada em risers. Os resultados preliminares são bastanteanimadores, pois as simulações acopladas têm convergido e apresentado resultadosconsistentes. Com o gradual aumento da capacidade computacional disponível no LTCMespera-se que a simulação de risers com grandes razões de aspecto seja, em pouco tempo,possível de ser executada.
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Bibliographical Information:

Advisor:Domingos Alves Rade; Aristeu da Silveira Neto; Sergio Said Mansur

School:Universidade Federal de Uberlândia

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Interação fluido-estrutura Dinâmica dos fluidoscomputacional ENGENHARIA MECANICA fluidos

ISBN:

Date of Publication:08/25/2007

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