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Análise de escoamento e otimização paramétrica de um pré-distribuidor de turbina hidráulica (2016)

  • Authors:
  • Autor USP: VENTURATTO JUNIOR, RENATO - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: TURBINAS HIDRÁULICAS; VIBRAÇÕES; VÓRTICES DOS FLUÍDOS; INTERAÇÃO FLUIDO-ESTRUTURA; ESTRUTURAS; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL
  • Language: Português
  • Abstract: O fenômeno de vibração induzida por vórtices em travessas de pré-distribuidores de turbinas hidráulicas tem sido estudado nos últimos anos e várias soluções têm sido adotadas para minimizar interferências na estrutura que podem causar fratura por fadiga. O princípio básico das modificações é alterar o perfil da travessa de modo que as frequências de emissão de vórtices não coincidam com as frequências naturais da estrutura. Este trabalho tem como objetivo avaliar através de uma série de simulações computacionais um perfil mais adequado para um pré-distribuidor de turbina Francis. Essas simulações envolvem o cálculo do escoamento ao redor da travessa e da vibração induzida por vórtices nele presentes, bem como uma técnica que combina as análises dinâmicas com uma otimização paramétrica. Para isso, foi utilizado um código comercial de CFD, ANSYS Fluent e o cálculo da resposta estrutural e seu acoplamento com as equações do escoamento foi feito através de uma UDF (User Defined Function). Para validar a metodologia, a resposta estrutural de um corpo prismático sobre base elástica foi calculada e comparada a dados previamente publicados na literatura. Por fim, um código desenvolvido controla a análise fluido-estrutural e passa as variáveis para o otimizador Mode Frontier, que trabalha para encontrar a estrutura mais eficiente variando-se os parâmetros pré-determinados da geometria da peça. A metodologia desenvolvida tem a vantagem de ajudar no projeto de tais componentes sem depender excessivamente de métodos experimentais ou regras empíricas. Dessa forma, torna possível modificar perfis existentes ou desenvolver perfis novos baseado nos melhores critérios de manufatura.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 11.11.2016
  • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      VENTURATTO JUNIOR, Renato; CARMO, Bruno Souza. Análise de escoamento e otimização paramétrica de um pré-distribuidor de turbina hidráulica. 2016.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-20012017-161015/pt-br.php >.
    • APA

      Venturatto Junior, R., & Carmo, B. S. (2016). Análise de escoamento e otimização paramétrica de um pré-distribuidor de turbina hidráulica. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-20012017-161015/pt-br.php
    • NLM

      Venturatto Junior R, Carmo BS. Análise de escoamento e otimização paramétrica de um pré-distribuidor de turbina hidráulica [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-20012017-161015/pt-br.php
    • Vancouver

      Venturatto Junior R, Carmo BS. Análise de escoamento e otimização paramétrica de um pré-distribuidor de turbina hidráulica [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-20012017-161015/pt-br.php

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