Manipulating the flow over a circular cylinder with control rods (2021)
- Authors:
- Autor USP: CICOLIN, MURILO MARANGON - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: DINÂMICA DOS FLUÍDOS; MECÂNICA DOS FLUÍDOS; ESCOAMENTO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O escoamento ao redor de cilindros com hastes de controle para valores moderados do número de Reynolds investigado neste trabalho. A topologia do escoamento depende de vários parâmetros, dentre os quais o número de Reynolds (Re), a razão entre os diâmetros dos cilindros (d/D), número e posição das hastes. Experimentos preliminares para avaliar a sensibilidade das forças hidrodinâmicas mostraram que a posição das hastes o parâmetro mais relevante dentre os avaliados. As forças sofrem maiores variações quando a haste está próxima ou da camada cisalhante ou da parede do cilindro. Investigações detalhadas com apenas uma haste de controle e valores fixos de Re = 20.000 e d/D = 0, 1 mostraram que a esteira desenvolve três estados distintos, dependendo da posição angular da haste θ. O estado I caracterizado pela presença de duas esteiras de vórtices distintas, a jusante do cilindro e da haste, respectivamente. O estado II caracterizado por um intenso jato entre o cilindro e a haste e uma separação tardia provocada pelo efeito Coandã. No estado III a haste est na região de recirculação, afetando menos o escoamento em comparação com os outros estados. Adicionalmente, um caso biestável foi observado entre os estados II e III, sem uma clara frequência de trânsito entre eles e bastante sensível a posição das hastes. A adio de uma segunda haste, simétrica a primeira, torna o escoamento médio simétrico nos estados I e III, enquanto que o estado II apresenta uma esteira média assimétrica devido a um comportamento biestável, induzido pelo desbalanço da intensidade dos dois jatos na esteira próxima. Um caso transicional entre os estados I e II foi observado, com um tipo de separação no verificado nos casos com uma haste, mostrando uma redução de 90% da flutuação da fora de sustentação. A posição do ponto de separação variou significantemente nosestados I e II em relação ao cilindro liso, especialmente nos estados I e II. Esta variação provocou um grande impacto nas forças hidrodinâmicas. As maiores recues na fora média de arrasto foram observadas no estado II com duas hastes: 20% para o sistema completo e 30% considerando somente o cilindro principal, ambos em relação ao caso do cilindro liso.
- Imprenta:
- Data da defesa: 06.08.2021
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ABNT
CICOLIN, Murilo Marangon. Manipulating the flow over a circular cylinder with control rods. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14022022-105402/. Acesso em: 01 jan. 2026. -
APA
Cicolin, M. M. (2021). Manipulating the flow over a circular cylinder with control rods (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14022022-105402/ -
NLM
Cicolin MM. Manipulating the flow over a circular cylinder with control rods [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14022022-105402/ -
Vancouver
Cicolin MM. Manipulating the flow over a circular cylinder with control rods [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-14022022-105402/ - Supressão da vibração induzida por vórtices de cilindros com malha permeável
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