Estudio Paramétrico de Dispositivos de Controle Passivo de Vibrações Induzidas por Vórtices

Abstract

Neste trabalho, apresenta-se um estudo paramétrico do comportamento aerodinâmico de dois dos principais dispositivos empregados para reduzir as Vibrações Induzidas por Vórtices (VIV) em corpos rombudos. Atualmente, os dispositivos de controle passivo de VIV do tipo strakes e fairing são amplamente empregados na indústria devido a sua boa relação custo/beneficio. No presente trabalho, estudam-se como os coeficientes aerodinâmicos variam em função de alguns dos principais parâmetros geométricos que definem a forma dos atenuadores/supressores e do número de Reynolds.
No caso do primeiro dispositivo varia-se a disposição e altura (h/D = 0.10 e 0.15) dos strakes e no dispositivo de tipo fairing varia-se a relação de aspecto (L/D = 1.50, 2.0, 3.0 e 4.0). O Método dos Elementos Finitos é empregado para resolver as equações de Navier-Stokes. Para a simulação do
escoamento turbulento, emprega-se a Simulação de Grandes Escalas (LES). Os resultados obtidos mostram que nos dispositivos de tipo strakes a variação dos ângulos de ataque muda de forma significativa o número de Strouhal, sugerindo que no caso tridimensional este assincronismo dos
vórtices romperá a correlação espacial, favorecendo a atenuação de VIV. Por sua vez, nos dispositivos de tipo fairing observa-se que os mesmos suprimem ou reduzem a amplitude das oscilações com mínimo arrasto.