Dissertação

Simulations of Flow Around Bluff Bodies at High Reynolds Numbers EVALUATED

O escoamento em volta de corpos não fuselados tem sido extensamente investigado em mecânica de fluidos computacional (CFD), sendo que o cilindro circular é o principal objeto dessa investigação. Motivado pelo projeto de uma estrutura de aquacultura off-shore, este trabalho foca-se em escoamento estatisticamente não-estacionário em volta de corpos não fuselados com diferentes formas transversais. Dois estudos preliminares foram conduzidos. As equações de Navier Stokes em média de Reynolds (RANS) foram usadas e modelos de turbulência (KSKL e k-omega SST) foram usados para fechar o problema. O primeiro estudo tenta verificar as propriedades de convergência de malhas não estruturadas. O escoamento em volta de cilindros bidimensionais a Re=1000 com secções circulares, hexagonais e octagonais foi simulado de forma a comparar resultados com a literatura disponível. As malhas não estruturadas mostraram bons resultados. O segundo estudo preliminar mostra a simulação de escoamento em volta de cilindros bidimensionais a Re=10^8 com secções circulares, octagonais e hexadecagonais de forma a avaliar o impacto do uso de leis da parede no erro numérico e de modelação a Reynolds elevados. Os resultados mostraram um melhoramento significativo na robustez numérica com o uso de leis da parede, em paricular nas geometrias poligonais. Os dois estudos preliminares levaram a um set-up do estudo 3D do escoamento em volta da estrutura completa a Re=10^8 composto por malhas não estruturadas e com leis da parede. Estimativas das forças e momentos médios são apresentados, assim como o conteúdo em frequência, que permitirão a realização de uma análise estrutural.
Corpos Não-Fuselados, Secção Octogonal, Malhas Não-Estruturadas, Leis da Parede, Reynolds Elevado, RANS.

janeiro 27, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Rego da Cunha de Eça

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar