ESTUDO DA ESTABILIDADE DINÂMICA DE UM TUBO FLEXIVEL ENGASTADO ASPIRANDO FLUIDO INTERNO
Esta dissertação tem por objetivo analisar a estabilidade dinâmica de um tubo flexível engastado na configuração vertical, aspirando fluido interno em seu extremo livre. Um modelo matemático é desenvolvido considerando hipóteses simplificadoras, em que as equações de movimento são derivadas e linearizadas em torno da configuração de equilíbrio usando a abordagem analítica newtoniana, com base no método de equilíbrio de forças e momentos. A equação diferencial que descreve o movimento foi discretizada usando o método de Galerkin, obtendo um conjunto de equações diferenciais ordinárias de segundo ordem. Essas equações são expressadas na forma matricial considerando que a velocidade do fluido é aumentada gradativamente, e as frequências naturais complexas são resolvidas numericamente em cada aumento de velocidade. Em seguida, o diagrama de Argand é apresentado para identificar a velocidade crítica na qual o sistema se torna instável por bifurcação de Hopf ou início de flutter. Os resultados mostram que o início da instabilidade ocorre na primeira frequência associada ao primeiro modo em velocidades de fluido muito pequenas quanto comparadas com o tubo que descarrega fluido. Finalmente, uma análise de sensibilidade é apresentada considerando o efeito do coeficiente viscoelástico do tubo em relação à velocidade crítica do sistema para os diferentes fluidos testados.