Modelado numérico del efecto de flujo oscilatorio en tuberías submarinas
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.20200801Palabras clave:
dinámica de fluidos computacional, método de volúmenes finitos, vibraciones inducidas por vórtices, flujo oscilanteResumen
En este trabajo se estudia la dinámica de una tubería submarina expuesta a un flujo incidente compuesto por un flujo uniforme y una componente sinusoidal. Las ecuaciones de movimiento de la tubería y del flujo de fluidos alrededor de la tubería son resueltas simultáneamente con un modelo numérico que considera oscilaciones alineadas en la dirección del flujo (un grado de libertad) y un segundo modelo numérico que incluye adicionalmente flujo cruzado (dos grados de libertad). La respuesta en amplitud y las fuerzas de arrastre sobre la tubería de ambos modelos se compara tomando en consideración parámetros tales como la diferencia entre las frecuencias de excitación y natural de la tubería y el valor relativo entre las componentes sinusoidal y uniforme del flujo incidente. Se observan diferencias importantes en las predicciones numéricas entre ambos modelos cuando la frecuencia de excitación es mayor que la frecuencia natural del sistema y cuando la amplitud de la componente oscilatoria del flujo incidente es mayor que la del flujo uniforme.
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