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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2016.tde-28092016-101027
Document
Auteur
Nom complet
Lucian Arbore
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2016
Directeur
Jury
Saltara, Fábio (Président)
Avila, Juan Pablo Julca
Rocha, André Damiani
Titre en portugais
Vibração em feixes tubulares.
Mots-clés en portugais
CFD
Dinâmica dos fluídos
Escoamento
Feixe tubular
Instabilidade fluidelástica
Vibração induzida por escoamento transversal
Vibrações (Simulação numérica)
Vórtices dos fluídos
Resumé en portugais
Os resultados de uma simulação numérica são apresentados para amplitudes de vibração induzidas por um escoamento transversal num feixe tubular no regime de instabilidade fluidelástica.O feixe tubular considerado tem geometria e características iguais às de uma instalação equivalente descrita na literatura, para a qual estão disponíveis as medições experimentais das amplitudes de vibração no regime de instabilidade elástica.O arranjo tipo triângulo rodado tem uma relação passo/diâmetro de 1,375 e consiste de um tubo móvel cercado por 134 tubos rígidos.A simulação numérica foi efetuada através de um software comercial de CFD (Computational Fluid dynamics).Para a região em torno de cada tubo foi considerada uma malha com dimensões do elemento crescendo geometricamente na direção normal ao tubo com fator de crescimento 1,13 , sendo a dimensão do elemento adjacente ao tubo igual a 0,1% do diâmetro externo do tubo.Na simulação numérica o escoamento foi considerado incompressível, monofásico, turbulento e bidimensional. Os dados do escoamento foram considerados idênticos aos das experiências da instalação descrita na literatura.Os resultados obtidos para as amplitudes pela simulação numérica são comparados com os resultados obtidos experimentalmente na instalação acima citada.Os desvios da maioria dos valores calculados em relação aos valores experimentais estão numa faixa aceitável. Isto mostra que existe a possibilidade de utilização, num futuro próximo, de CFD para análise deste tipo de problemas.
Titre en anglais
Tube banks vibration.
Mots-clés en anglais
CFD
Cross-flow induced vibration
Fluid elastic instability
Numerical simulation
Tube bank
Resumé en anglais
Results from a numerical simulation are reported for amplitudes of cross-flow induced vibrations at the fluid elastic instability regime in a tube bank. The tube bank has identical geometry and characteristics as for an experimental facility described in the literature, for which there are experimental measurements of the amplitudes of vibrations at the fluid elastic instability regime.The rotated triangular array has a pitch ratio of 1.375 and consists of 1 movable tube surrounded by 134 rigid tubes. The numerical simulations were accomplished with a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) software. For the region around each tube, a mesh with elements dimensions growing geometrically normal to the tube was considered, with growing factor 1.13, and the dimension for the element adjacent to the tube wall was set to 0.1% of the tube external diameter. The flow was considered incompressible, monophasic, turbulent and two-dimensional for the numerical simulation. The flow data considered were the same as for the experiments at the facility. The results presented in this paper for the amplitudes obtained by numerical simulation are compared with the experimental results obtained in the above mentioned experimental facility.The differences between the calculated values and the experimental values are acceptable. This show that in the near future there is the possibility to use CFD for these kind of problems.
 
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Date de Publication
2016-09-28
 
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