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Método para análise da interação fluido-estrutura em travessas do pré-distribuidor de turbinas hidráulicas (2015)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: GISSONI, HUMBERTO DE CAMARGO - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: TURBINAS HIDRÁULICAS; INTERAÇÃO FLUIDO-ESTRUTURA; VÓRTICES DOS FLUÍDOS
  • Language: Português
  • Abstract: Um dos grandes desafios enfrentados pelos fabricantes de turbinas hidráulicas é prevenir o aparecimento de vibrações induzidas pelo escoamento nas travessas do pré-distribuidor e pás do rotor. Considerando apenas as travessas, e atribuídos a tais vibrações, foram relatados 27 casos de trincas ou ruídos anormais nas últimas décadas, que acarretaram enormes prejuízos associados a reparos, atrasos e perda de geração. O estado da arte na prevenção destes problemas baseia-se na utilização de sofisticados, e caros, programas comerciais de dinâmica dos fluidos computacional para o cálculo transiente do fenômeno. Este trabalho faz uma ampla revisão bibliográfica e levantamento de eventos de trincas ou ruídos ocorridos em travessas nos últimos 50 anos. Propõe, então, um enfoque alternativo, baseado exclusivamente em ferramentas de código aberto. A partir de hipóteses simplificadoras devidamente justificadas, o problema é formulado matematicamente de forma bidimensional, no plano da seção transversal da travessa, levando em conta a interação fluido-estrutura. Nesta estratégia, as equações de Navier-Stokes são resolvidas pelo método dos elementos finitos por meio da biblioteca gratuita oomph-lib. Um código especial em C++ é desenvolvido para o problema de interação fluido-estrutura, no qual o fenômeno de turbulência é levado em consideração através de um algoritmo baseado no modelo de Baldwin-Lomax. O método proposto é validado por meio da comparação dos resultados obtidos com referências e medições disponíveis na literatura, que tratam de problemas de barras retangulares suportadas elasticamente. O trabalho finaliza com a aplicação do método a um estudo de caso envolvendo uma travessa particular.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 06.07.2015
  • Acesso online ao documento

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    EPBC31200036244FT-3499 versão corr.
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    • ABNT

      GISSONI, Humberto de Camargo; PESCE, Celso Pupo. Método para análise da interação fluido-estrutura em travessas do pré-distribuidor de turbinas hidráulicas. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-11072016-153653/pt-br.php >.
    • APA

      Gissoni, H. de C., & Pesce, C. P. (2015). Método para análise da interação fluido-estrutura em travessas do pré-distribuidor de turbinas hidráulicas. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-11072016-153653/pt-br.php
    • NLM

      Gissoni H de C, Pesce CP. Método para análise da interação fluido-estrutura em travessas do pré-distribuidor de turbinas hidráulicas [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-11072016-153653/pt-br.php
    • Vancouver

      Gissoni H de C, Pesce CP. Método para análise da interação fluido-estrutura em travessas do pré-distribuidor de turbinas hidráulicas [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-11072016-153653/pt-br.php

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