Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13685
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dc.contributor.advisorPfeil, Michèle Schubert-
dc.contributor.authorSantos, Marcela Lima-
dc.date.accessioned2021-02-10T17:13:28Z-
dc.date.available2023-12-21T03:07:25Z-
dc.date.issued2019-06-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/13685-
dc.description.abstractSlender structures of towers and chimneys commonly have circular cross-sections and are repeatedly subjected to wind action capable of inducing signi cant vibrations to the structure due to the phenomenon of vortex detachment. The cylindrical or tapered structures are more susceptible to this phenomenon than those with great cross-section variation. Therefore, it is of fundamental importance to understand how the ow develops around the structure. In this perspective, the present study focuses on the development of high delity numerical simulations of the ow around rigid xed circular structures. Initially, a case of tapered structure under a transitional regime, from laminar to turbulent, is studied, and the results are compared with numerical results available in the literature. In sequence, a series of 8 cases are developed considering two types of geometry, cylindrical and tapered, under di erent conditions of permanent and transient ow. The wind speed pro le con- guration is admitted as uniform and shear, at high Reynolds numbers; some cases are compared with experimental results available in the literature. The solution of the incompressible Navier-Stokes equations in 3D is obtained by 3D Computational Fluid Dynamics (CFD), using the nite element method, considering Smagorinsky’s LES turbulence model.The results emphasize the three-dimensional e ects from the variation of the incident wind velocity and the diameter along the height as well as the top e ect on the ow characteristics related to the vortex shedding phenomenon. These e ects are revealed as a function of a dimensionless parameter proposed for this purpose, which expresses the magnitude of these gradients.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDesprendimentos de vórticespt_BR
dc.subjectSeção circularpt_BR
dc.subjectCélulas de vórticespt_BR
dc.subjectFluido Dinâmica Computacionalpt_BR
dc.titleEstruturas de seção circular sob ação de vento via simulação numérica de alta delidadept_BR
dc.title.alternativeCircular structures under wind action by high-fidelity numerical simulationpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9376514233715653pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1275769361519277pt_BR
dc.contributor.advisorCo1Coutinho, Alvaro Luiz Gayoso de Azeredo-
dc.contributor.advisorCo1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6402361744624287pt_BR
dc.contributor.referee1Elias, Renato Nascimento-
dc.contributor.referee2Côrtes, Adriano Maurício de Almeida-
dc.contributor.referee3Mangiavacchi, Norberto-
dc.description.resumoEstruturas esbeltas de torres e chaminés comumente apresentam seções transversais circulares e estão, recorrentemente, submetidas a ação do vento capaz de induzir signi cativas vibrações à estrutura devido ao fenômeno de desprendimento de vórtices. Portanto, é de fundamental importância compreender como o escoamento se desenvolve em torno da estrutura. Nesta perspectiva, o presente estudo focaliza o desenvolvimento de simulações numéricas de alta delidade do escoamento em torno de estruturas de seção circular rígidas xas. Inicialmente, é estudado um caso de estrutura troncocônica sob regime transicional, de laminar para turbulento, e os resultados são comparados com resultados numéricos disponíveis na literatura. Em sequência são desenvolvidos uma série de 8 casos considerando dois tipos de geometria, cilíndrica e troncocônica, sob diferentes condições de escoamento permanente e transiente. A con guração de per l de velocidade de vento é admitida como uniforme e cisalhante, a elevados números de Reynolds; alguns casos são comparados com resultados experimentais disponíveis na literatura. A solução das equações de Navier-Stokes incompressíveis em 3D é obtida pela Dinâmica dos Fluidos Computacional 3D (CFD), via método dos elementos nitos, considerando o modelo de turbulência LES de Smagorinsky. Os resultados enfatizam os efeitos tridimensionais decorrentes da variação de velocidade do vento incidente e do diâmetro do cilindro ao longo da altura além do efeito de topo nas características do escoamento relativas ao fenômeno de desprendimento de vórtices. Estes efeitos são revelados em função de um parãmetro adimensional proposto para este m, o qual expressa a magnitude dos citados gradientes.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
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