Autor: Claudemar Rodrigues Arpino (Currículo Lattes)
Resumo
O estudo da hidrodinâmica de estruturas esbeltas se constitui em um problema complexo de interação fluido e estrutura. A complexidade do problema aumenta significativamente para o caso de estruturas rombudas submetidas aos regimes de escoamento para os quais há a separação da camada limite. Nestes casos, o problema pode ser abordado a partir do emprego combinado de técnicas analíticas, numéricas e de experimentais. Os estudos experimentais sobre a hidrodinâmica de estruturas rombudas com alta razão de aspecto , consiste em expor a estrutura a um escoamento que produza velocidade relativa entre o fluido e a estrutura. Esta velocidade relativa é controlada durante a observação e pode ser obtida a partir do escoamento de um fluido sobre uma estrutura estacionária ou pela movimentação da estrutura em um fluido em repouso. O ideal, então, seria o desenvolvimento de um dispositivo de produção de escoamento relativo que combinasse as vantagens de baixa intensidade de turbulência, ocupasse pouco espaço físico, para o qual a instrumentação possa ser fixada e que não haja limitação de tempo para realização do ensaio. Na busca de uma solução com a maioria das vantagens mencionadas, este trabalho apresenta um estudo da utilização de um canal circular no qual a velocidade relativa entre o fluido e a estrutura é produzida pela rotação uniforme do canal e manutenção da posição dos modelos da estrutura e da instrumentação de teste. O princípio de funcionamento do canal baseia-se no efeito difusivo das forças viscosas que produzirá um regime permanente segundo o qual o escoamento corresponde ao movimento de corpo rígido do fluido. A viabilidade do dispositivo foi avaliada, mediante a construção de um modelo físico. Os resultados indicam a viabilidade do dispositivo para ensaios hidrodinâmicos.