sexta-feira, 3 de dezembro, 2021
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Como utilizar a dinâmica de corpo rígido para analisar o comportamento de corpos submetidos a escoamentos de fluidos

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A constante busca por formas alternativas de geração de energia elétrica tem proporcionado o desenvolvimento de produtos de diferentes fontes, tamanhos e formas de aplicação. Uma muito conhecida está relacionada à movimentação de líquidos, ou seja, utilizar-se das correntes dos rios para movimentação de turbinas, na qual a energia mecânica extraída é convertida em energia elétrica. 

Apesar de ser um método bastante conhecido e difundido, o uso deste tipo de fonte de energia em pequeno porte com equipamentos móveis ainda é uma alternativa pouco utilizada, mas que pode proporcionar a geração de energia em locais remotos de forma satisfatória.

Soluções de dinâmica computacional

Esse tipo de fenômeno envolve essencialmente a movimentação de um fluido que atravessa uma hélice. Poder simular o torque obtido e analisar a dinâmica de movimentação livre desse equipamento sob diferentes condições de profundidade, velocidade de escoamento e, principalmente, obter a forma e a condição ideal de funcionamento são desafios complexos. Desta forma, o uso de soluções de dinâmica computacional de fluidos tem papel fundamental neste processo. 

O recurso de dinâmica de corpo rígido é uma funcionalidade que permite definir a forma estudada como rígida, ativando os graus de liberdade de translação e rotação do modelo, permitindo que o corpo esteja sujeito a atuação de forças e momentos oriundos do escoamento de fluído na qual é submetido.

A imagem que abre este post demonstra um exemplo simples de utilização de dinâmica de corpo rígido em uma hélice submetida ao escoamento de água com velocidade predeterminada. Com isto, é possível extrair informações do escoamento como velocidades, pressões, turbulência e demais comportamentos do fluido em decorrência da movimentação do componente. 

Veja no vídeo abaixo como é simples executar uma simulação usando a capacidade de dinâmica de corpo rígido dentro do SIMULIA Xflow e como é possível extrair importantes e rápidas respostas do estudo identificando torque e rotações geradas a partir da condição avaliada.

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