{"id":177140,"date":"2024-06-03T14:18:34","date_gmt":"2024-06-03T13:18:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/analise-de-vibracoes-induzidas-por-vortices\/"},"modified":"2024-06-03T14:18:34","modified_gmt":"2024-06-03T13:18:34","slug":"analise-de-vibracoes-induzidas-por-vortices","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/pt-br\/analise-de-vibracoes-induzidas-por-vortices\/","title":{"rendered":"An\u00e1lise de vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices"},"content":{"rendered":"<p class=\"sidekick\">Vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices (VIV) s\u00e3o oscila\u00e7\u00f5es em estruturas causadas pela forma\u00e7\u00e3o e desprendimento de v\u00f3rtices em fluxos fluidos, impactando a integridade e desempenho.<\/p>\n<p><img src=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/analise_de_vibracoes_induzidas_por_vortices.png\" alt=\"An\u00e1lise de vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices\" style=\"display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;\"\/><\/p>\n<h2>An\u00e1lise de Vibra\u00e7\u00f5es Induzidas por V\u00f3rtices<\/h2>\n<p>As vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices (VIV &#8211; do ingl\u00eas <i>Vortex-Induced Vibrations<\/i>) s\u00e3o um fen\u00f4meno frequente em estruturas expostas a fluxos fluidos, como vento ou correnteza de \u00e1gua. Estas vibra\u00e7\u00f5es s\u00e3o particularmente importantes no campo da engenharia t\u00e9rmica e estrutural, afetando estruturas como chamin\u00e9s, plataformas offshore, e tubos trocadores de calor. Entender e mitigar essas vibra\u00e7\u00f5es \u00e9 crucial para a integridade estrutural e o desempenho de diversas constru\u00e7\u00f5es.<\/p>\n<h2>Forma\u00e7\u00e3o de V\u00f3rtices<\/h2>\n<p>Quando um fluido (como o ar ou a \u00e1gua) flui em torno de uma estrutura cil\u00edndrica, a camada limite do fluido pode se desprender da superf\u00edcie do cilindro, gerando v\u00f3rtices. Estes v\u00f3rtices se formam e se desprendem de forma alternada dos lados opostos do cilindro, resultando em for\u00e7as peri\u00f3dicas que podem induzir vibra\u00e7\u00f5es na estrutura. Este fen\u00f4meno \u00e9 conhecido como desprendimento de v\u00f3rtices ou fen\u00f4meno de v\u00f3rtice de von K\u00e1rm\u00e1n.<\/p>\n<h2>Frequ\u00eancia de Desprendimento de V\u00f3rtices<\/h2>\n<p>A frequ\u00eancia com que os v\u00f3rtices se desprendem de uma estrutura cil\u00edndrica \u00e9 determinada pelo n\u00famero de Strouhal (St), que \u00e9 uma grandeza adimensional usada para descrever oscila\u00e7\u00f5es em fluxos de fluido. A equa\u00e7\u00e3o para a frequ\u00eancia de desprendimento de v\u00f3rtices \\( f \\) \u00e9 dada por:<\/p>\n<p>\\( f = St \\cdot \\frac{U}{D} \\)<\/p>\n<p>Onde:<\/p>\n<p><u1><\/p>\n<li><b>St<\/b> \u00e9 o n\u00famero de Strouhal.<\/li>\n<li><b>U<\/b> \u00e9 a velocidade do fluido.<\/li>\n<li><b>D<\/b> \u00e9 o di\u00e2metro do cilindro.<\/li>\n<p><\/u1><\/p>\n<h2>Efeitos das Vibra\u00e7\u00f5es Induzidas por V\u00f3rtices<\/h2>\n<p>As VIV podem ter v\u00e1rios efeitos negativos em estruturas, incluindo:<\/p>\n<p><u1><\/p>\n<li><b>Fadiga dos Materiais:<\/b> As oscila\u00e7\u00f5es repetidas podem causar fadiga nos materiais, levando eventualmente a falhas estruturais.<\/li>\n<li><b>Aumento de Deslocamentos:<\/b> Vibra\u00e7\u00f5es podem resultar em grandes deslocamentos, comprometendo a estabilidade da estrutura.<\/li>\n<li><b>Ru\u00eddo:<\/b> A vibra\u00e7\u00e3o pode gerar ru\u00eddo indesejado, perturbando o ambiente ao redor.<\/li>\n<p><\/u1><\/p>\n<h2>Medi\u00e7\u00f5es e An\u00e1lise<\/h2>\n<p>Para entender e mitigar VIV, \u00e9 importante realizar medi\u00e7\u00f5es precisas e an\u00e1lises detalhadas. Algumas t\u00e9cnicas incluem:<\/p>\n<p><u1><\/p>\n<li><b>Wind Tunnel Testing:<\/b> Testes em t\u00fanel de vento ajudam a simular o comportamento do vento ao redor das estruturas.<\/li>\n<li><b>Modelagem Computacional:<\/b> Simula\u00e7\u00f5es de Din\u00e2mica dos Fluidos Computacional (CFD) permitem analisar o fluxo de fluido e a gera\u00e7\u00e3o de v\u00f3rtices.<\/li>\n<li><b>Monitoramento Estrutural:<\/b> Sensores podem ser usados para monitorar as vibra\u00e7\u00f5es e as tens\u00f5es na estrutura ao longo do tempo.<\/li>\n<p><\/u1><\/p>\n<h2>Solu\u00e7\u00f5es de Mitiga\u00e7\u00e3o<\/h2>\n<p>Diversas estrat\u00e9gias podem ser adotadas para reduzir o impacto das vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices, incluindo:<\/p>\n<p><u1><\/p>\n<li><b>Tiras de Helicoidais:<\/b> Instaladas em torno de cilindros para alterar o padr\u00e3o de desprendimento de v\u00f3rtices.<\/li>\n<li><b>Amortecedores de Massa Sintonizados (TMDs):<\/b> Dispositivos que absorvem energia das vibra\u00e7\u00f5es.<\/li>\n<li><b>Altera\u00e7\u00f5es no Projeto:<\/b> Mudan\u00e7as na forma ou na orienta\u00e7\u00e3o da estrutura para minimizar a gera\u00e7\u00e3o de v\u00f3rtices.<\/li>\n<p><\/u1><\/p>\n<h2>Conclus\u00e3o<\/h2>\n<p>As vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices s\u00e3o um desafio significativo na engenharia, especialmente para estruturas expostas a fluxos de fluido cont\u00ednuos. Entender os mecanismos subjacentes e implementar estrat\u00e9gias de mitiga\u00e7\u00e3o eficazes \u00e9 essencial para a seguran\u00e7a e a durabilidade das constru\u00e7\u00f5es. Com avan\u00e7os cont\u00ednuos nas t\u00e9cnicas de medi\u00e7\u00e3o e modelagem, os engenheiros podem melhor prever e controlar esses fen\u00f4menos, garantindo estruturas mais seguras e dur\u00e1veis.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices (VIV) s\u00e3o oscila\u00e7\u00f5es em estruturas causadas pela forma\u00e7\u00e3o e desprendimento de v\u00f3rtices em fluxos fluidos, impactando a integridade e desempenho.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[120],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>An\u00e1lise de vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Vibra\u00e7\u00f5es induzidas por v\u00f3rtices (VIV) s\u00e3o 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