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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2013.tde-27122013-112619
Documento
Autor
Nome completo
Paulo José Saiz Jabardo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Meneghini, Julio Romano (Presidente)
Aranha, José Augusto Penteado
Cotta, Renato Machado
Medeiros, Marcello Augusto Faraco de
Volpe, Ernani Vitillo
Título em português
Transição na esteira de dois cilindros lado a lado.
Palavras-chave em português
Escoamento
Estabilidade
Hidrodinâmica
Mecânica dos fluidos
Resumo em português
O método de Floquet foi utilizado para estudar a transição da esteira de dois cilindros posicionados lado a lado. Quando os cilindros estão afastados, cada cilindro possui sua própria esteira e para espaçamentos grandes (T/D > 4) a principal influência do cilindro ao lado é a sincronização das esteiras em anti-fase. A esteira em anti-fase corresponde a um escoamento simétrico em relação à linha central, igualmente espaçada em relação aos dois cilindros. Para espaçamentos com T/D < 3, a esteira em fase visualizada por Williamson (1985) é observada. A análise de Floquet da esteira em anti-fase simétrica encontrou um modo que quebra a simetria e induz a transição para esteira em fase. Reduzindo o espaçamento diversos modos complexos apresentam multiplicadores de Floquet que crescem e se tornam dominantes para T/D = 2 coincidindo com o surgimento de esteira irregular. A aproximação dos cilindros também afeta o surgimento de tridimensionalidades no escoamento. Os modos A e B de Williamson (1996b) observados para o cilindro isolado ainda existem, mas observa-se uma supressão do modo B. Por outro lado, o modo A se torna instável para Re menores. A esteira em fase também apresenta os modos A e B, mas neste caso, o modo B se torna instável para Re menores que o observado por Williamson.
Título em inglês
Transition in the wake of two side-by-side circular cylinders.
Palavras-chave em inglês
Fluid flow
Fluid mechanics
Hydrodynamics
Stability
Resumo em inglês
The Floquet method was used to study the transition in the wake of two side-by-side circular cylinders. When the cylinders are far apart, each cylinder presents its own wake and for large spacing (T/D > 4) the main influence from the neighboring cylinder is an anti-phase synchronization of the wakes. The antiphase wake corresponds to a symmetric flow in relation to the mid-line between cylinders. When T/D < 3 the in-phase wake described by Williamson (1985) is also observed. The Floquet analysis of the symmetric anti-phase wake found an unstable mode that breaks the symmetry and triggers the transition to in-phase vortex-shedding. As the spacing is further reduced, several complex modes have Floquet multipliers that grow with the decreasing spacing and when T/D = 2 they become dominant suggesting an important role on the irregular wake regime. The presence of the neighboring cylinder also affects the transition to three-dimensional wake. Modes A and B described by Williamson (1996b) for the isolated circular cylinder are still observed but mode B is suppressed as the spacing decreases. On the other hand, mode A becomes unstable for lower Re numbers. The in-phase wake also presents modes A and B but in this case, mode B becomes unstable for lower Re numbers when compared to the single circular cylinder.
 
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fichacatalografica.doc (39.00 Kbytes)
Data de Publicação
2014-01-10
 
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