Investigação do modelo Large Eddy Simulation (LES) em problemas de escoamento do vento sobre seções transversais de pontes estaiadas utilizando a ferramenta Open FOAM

Resumo

Com o advento da tecnologia computacional tornou-se possível a simulação em CFD (Computational Fluid Dynamics) de inúmeros problemas complexos em diversas áreas da engenharia, como por exemplo interação vento-estrutura. Nessa interação, os esforços aerodinâmicos devidos ao movimento do tabuleiro da ponte sob ação do vento produzem vibrações auto-excitadas em altas velocidades do vento. Neste sentido, fenômeno conhecido como drapejamento que é uma instabilidade dinâmica na qual implica oscilações divergentes, pode levar uma estrutura flexível ao colapso. No entanto, algumas deficiências aparecem quando se pretende trabalhar com esses problemas utilizando a abordagem de CFD. Em geral, os escoamentos são turbulentos com números de Reynolds elevados, o que se faz necessário o uso de um modelo de turbulência. Dessa forma, é muito importante que se utilize um modelo de turbulência adequado, principalmente quando se pretende analisar a resposta dinâmica do tabuleiro onde é fundamental averiguar o efeito do desprendimento de vórtices. Nesse sentido, com o intuito de analisar o comportamento da ação do vento sobre uma seção transversal de ponte estaiada, o objetivo principal deste trabalho é investigar o modelo de turbulência LES utilizando uma promissora ferramenta de CFD de código livre, Open FOAM. Para tal, serão obtidos o número de Strouhal e os coeficientes aerodinâmicos: de arrasto, de sustentação e momento do modelo seccional submetido a um fluxo de vento com uma determinada velocidade e diferentes ângulos de ataque.(AU)