Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: |
2023 |
Autor(a) principal: |
Defensor Filho, Wagner Antonio |
Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
Tipo de documento: |
Tese
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Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
Idioma: |
por |
Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: |
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Link de acesso: |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-10012024-123006/
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Resumo: |
O presente texto traz resultados originais provindos de uma inovadora campanha de testes hidrodinâmicos, com três modelos experimentais baseados em conceito fundamental de tubos de captação de água. O objetivo principal da presente investigação é compreender a influência do escoamento interno sobre as vibrações induzidas por vórtices em tubos flexíveis expostos a escoamento externo. Entre outros casos, a presente campanha experimental investigou os modelos experimentais sob os efeitos de reboque puro, aspiração pura, combinação de reboque e aspiração e ejeção pura. Os modelos experimentais são tubos flexíveis em balanço vertical, cada um composto por uma mangueira de borracha reforçada e um lastro rígido fixado na extremidade livre inferior. Foram concebidos para apresentar, na direção transversal ao escoamento externo, o primeiro, segundo e terceiro modos naturais de vibração, respectivamente, como os de respostas dominantes. O projeto dos modelos experimentais utilizou uma implementação de modelo físico-matemático tridimensional de ordem reduzida. O deslocamento ao longo dos modelos foi obtido com técnicas não invasivas de rastreamento óptico. A análise de dados foi desenvolvida de forma ad hoc, utilizando uma combinação da Transformada de Fourier, a Transformada de Hilbert-Huang e a Projeção de Galerkin em funções modais, a fim de obter respostas modais e estatísticas de amplitudes ao longo do comprimento dos modelos. Os resultados mostram um conjunto completamente novo de respostas experimentais. Os modelos apresentaram o comportamento dinâmico esperado sob excitação de reboque. A influência dos efeitos de aspiração sobre a excitação de reboque mostrou-se mínima, sendo os efeitos de reboque dominantes. Evidências de instabilidade do tipo flutter foram observadas nos testes de aspiração, nos três modelos e em todas as velocidades testadas. Nos testes de ejeção, configuração quase-estática foi atingida com o escoamento em velocidade subcrítica e instabilidade tipo flutter foi observada, caracterizada por comportamento altamente não-linear com grandes amplitudes de oscilação, quando em regime pós-crítico. |