REDUÇÃO DOS ESFORÇOS NUM CILINDRO CIRCULAR USANDO DOIS PEQUENOS CILINDROS DE CONTROLO NA ESTEIRA

Abstract

No presente trabalho, investiga-se, usando a modelação numérica, a interacção de um escoamento uniforme laminar e bidimensional com um conjunto de três cilindros. Dois cilindros de controlo são posicionados simetricamente na esteira de um cilindro principal, induzindo alterações significativas na topologia do escoamento e nos respectivos coeficientes aerodinâmicos. Esta forma de controlo dos esforços é conhecida na literatura por controlo passivo da esteira. Os cilindros de controlo têm um diâmetro de D/8, sendo D o diâmetro do cilindro principal. As simulações numéricas foram realizadas para um número de Reynolds 200. Dos vários resultados obtidos no estudo, destaca-se que para uma distância entre os centros dos cilindros de controlo e o centro do cilindro principal de 0.7D na direcção do escoamento e 0.7D na direcção transversal ao escoamento, o coeficiente de arrasto médio do cilindro principal é reduzido de 27% comparando com o valor de um cilindro isolado, mas, considerando a estrutura total (o conjunto dos três cilindros), a redução do coeficiente de arrasto médio é de apenas de 4%. No entanto, para esta configuração, os coeficientes root-meansquare de arrasto e de sustentação são fortemente reduzidos, 0.0001 e 0.0036, respectivamente, comparando os de um cilindro isolado, 0.035 e 0.47, respectivamente, o que corresponde a uma redução da intensidade das flutuações que actuam no cilindro principal de três ordens de grandeza.