O Método da Vorticidade em Partículas para estimar coeficientes aerodinâmicos : uma validação com três pontes brasileiras

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Beier, Marcos Hamann
• Orientador(a): Loredo-Souza, Acir Mércio, Rocha, Marcelo Maia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Túnel de vento; Pontes (Engenharia); Dinâmica dos fluidos computacional; Vento
• Palavras-chave em Inglês: Wind tunnel; Bridge aerodynamic coefficient; Computer fluid dynamics; CFD; Discrete vortex method; DVM; Vortex particle method; VPM
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/13465

O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo comparativo entre os três métodos para obtenção das características aerodinâmicas de tabuleiros de pontes: analítico, experimental e numérico. O tema é motivado pelo crescimento das necessidades de conhecimento científico e tecnológico na área de desempenho aerodinâmico de seções típicas de pontes nas etapas mais iniciais de projeto. A precisão de uma ferramenta de previsão certamente acelera a convergência ao modelo final; porém, qualquer metodologia numérica deve ser extensivamente testada antes de ser utilizada nos escritórios de cálculo. Inicialmente mostra-se a lógica da análise de instabilidades provocadas pelo vento, resume-se a modelagem de tabuleiros de pontes para ensaios em túnel de vento e descreve-se o método numérico implementado no programa comercial de análise de pontes RM. Comparam-se dados disponíveis de testes de modelos reduzidos no túnel de vento com as estimativas de aproximação do Método da Vorticidade em Partículas (MVP). Confrontam-se resultados para casos clássicos, um estudo paramétrico, dados dos relatórios de três pontes Brasileiras já ensaiadas no Túnel de Vento Joaquim Blessmann do LAC – PPGEC/UFRGS: Paulicéia, Guamá e Roberto Marinho. Finalmente, considera-se o método experimental como preciso e julga-se o método numérico comparativamente, analisando a confiabilidade dos resultados e procurando definir a sua faixa de aplicabilidade. Examinando a variabilidade dos resultados, bastante baixa, definiu-se sua faixa de aplicação considerando os resultados obtidos como satisfatórios para projetos básicos e executivos de estruturas; necessitando, porém, para os casos especiais, de comprovação experimental em túnel de vento antes da sua execução. Exemplifica-se então o uso do método para alguns problemas de análises de seções. Os resultados e comparações corroboram verificações anteriores do método dos vórtices discretos para verdadeiras seções de pontes e mostram porque o seu uso vem se tornando cada vez mais aceitável.