Redução dos esforços num cilindro circular usando dois pequenos cilindros de controlo na esteira

• Autores: Eric Didier, Divyesh M. Parxotomo
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 18, Nº 1, 2014, págs. 23-45
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Force reduction on a circular cylinder by two small control cylinders in the wake
• Enlaces
  • Texto Completo Ejemplar
• Resumen
  • English

    he present study investigates, using numerical modeling, the interaction between a laminar, uniform and bi-dimensional flow with three circular cylinders. Two small control cylinders are placed symmetrically in the wake of a prin cipal cylinder and induced significant modification in flow topology and aerodynamic coefficients. This type of force control is known in the liter ature as passive wake control. The small control cylinders have a diameter D /8, as D is the diameter of principal cylinder. Numerical simulations are performed for Reynolds number 200.

    From the various results obtained in the study, it was shown that for a distance between control and pr incipal center cylinders of 0.7 D in the flow direction and 0.7 D in the transversal flow direction, the mean drag coefficient of principa l cylinder is reduced of 27% comparing with the drag coefficient of an isolated cylinder. However, for the to tal of the three cylinders, drag reduction is only 4%. For this configuration, rms drag and lif t coefficients of principal cylinder are largely reduced, 0.0001 and 0.0036, respectively, comparing with an isolated cylinder, 0.035 and 0.47, respectively.

  • português

    No presente trabalho, investiga-se, usando a mode lação numérica, a interacç ão de um escoamento uniforme laminar e bidimensional com um conjunto de três cilindros. Dois cilindros de controlo são posicionados simetricamente na este ira 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 esteir a. Os cilindros de contro lo 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 es tudo, destaca-se que para uma distância entre os centros dos cilindros de controlo e o centro do cilindro principal de 0.7 D na direcção do escoamento e 0.7 D na direcção transversal ao escoamento, o coeficient e 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 enta nto, para esta configuração, os coeficientes root-mean- square de arrasto e de su stentação são fortemente re duzidos, 0.0001 e 0.0036, resp ectivamente, 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 prin cipal de três ordens de grandeza.