INFLUÊNCIA DA PRESENÇA DE UMA PLACA PLANA NO COMPORTAMENTO DO ESCOAMENTO EM TORNO DE UM CILINDRO CIRCULAR LISO E RÍGIDO
DOI:
https://doi.org/10.5216/reec.v21i1.79811Palavras-chave:
Desprendimento de vórtices, Cilindro circular, Camada limite, Coeficiente de arrasto, Coeficiente de sustentaçãoResumo
RESUMO: Em algumas aplicações na engenharia, cilindros circulares próximos a contornos planos são frequentemente sujeitos a escoamentos normais aos seus eixos. As simulações físicas com esse tipo de arranjo geralmente são feitas com cilindros montados próximos a placas planas no interior de túneis de vento ou de água. No presente estudo, o desprendimento de vórtices e os coeficientes aerodinâmicos em um cilindro circular liso e rígido, imerso em um escoamento próximo a uma placa plana, foram investigados experimentalmente. Os experimentos foram realizados com dois escoamentos incidentes distintos, com número de Reynolds, baseado no diâmetro do cilindro (D), de 3,1 × 104. A espessura das camadas limites (δ) desses escoamentos foi de 1D e 1,4D. Os resultados mostraram que tanto o coeficiente de arrasto (CD) quanto o de sustentação (CL) foram fortemente influenciados pela razão da distância entre o cilindro e a placa (G/D) e que δ afetou esses coeficientes de maneira desigual. A análise dos espectros de potência dos sinais de fio quente e dos sinais do CL indicou que o desprendimento alternado dos vórtices foi suprimido quando G/D caiu de certo valor crítico – (G/D)cr. O (G/D)cr foi de 0,4 para δ = 1D e de 0,3 para δ = 1,4D. Por meio da análise dos espectros de potência também foi possível confirmar os resultados obtidos em estudos anteriores de que o número de Strouhal na faixa intermediária do regime subcrítico é praticamente insensível à presença da placa quando G/D > (G/D)cr.
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