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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Comportamento dinâmico de um riser captador de água do mar
Title Alternative: Dynamic behavior of a seawater intake riser
Author: Sakugawa, Patrícia Mika, 1989-
Advisor: Morooka, Celso Kazuyuki, 1958-
Abstract: Resumo: Frente ao recente interesse em embarcações flutuantes de liquefação de gás natural (FLNG) para exploração de reservas de gás natural offshore, o presente trabalho busca estudar tendências no comportamento dinâmico de um captador de água do mar na presença do fenômeno de vibração induzida por vórtices (VIV), levando em conta os carregamentos ambientais de correnteza e onda. O estudo é realizado através da elaboração de um código computacional desenvolvido no domínio do tempo, baseado no método de elementos finitos. A integração no tempo é resolvida através do método de Newmark, enquanto o problema de não linearidade é tratado com a aplicação do método de Newton-Raphson. O fenômeno de VIV é abordado através de um modelo semi-empírico, no qual os valores dos coeficientes hidrodinâmicos são obtidos através de dados experimentais. Inicialmente, a verificação do código é realizada pela comparação entre dados experimentais, resultados presentes na literatura e a resposta encontrada no presente trabalho. Após a verificação, simulações são realizadas para o estudo de tendência do comportamento do captador quanto a amplitude de vibração, frequência e modo de vibração da resposta dominante no fenômeno de VIV para diferentes comprimentos e diâmetros, e também variando a velocidade de correnteza e período de onda. Os resultados das simulações mostraram a influência do comprimento do riser na variação da frequência natural e no modo de vibração excitado, e também na intensificação da resposta quanto a amplitude de vibração. Por outro lado, a variação de seu diâmetro apresentou tendências com relação à deformação axial

Abstract: Since recent interest in floating liquefied natural gas vessels (FLNG) for exploration of offshore natural gas reserves, the present work intent to study trends of the dynamic behavior of a seawater intake riser in presence of vortex induced vibration (VIV) phenomena, taking into account environmental loads of current and wave. The study is done through the implementation of a computational code developed in time domain, based on finite element method. The time integration is solved through Newmark method, while the non-linearity problem is treated applying Newton-Raphson method. The VIV phenomenon is approached through a semi-empirical model, in which the hydrodynamic coefficient values are obtained through experimental data. Initially, the code verification is carried out by the comparison among the data from an experiment, results from the research group and the responses obtained from the present work. After the verification, simulations are performed for the trend analysis of the seawater intake riser behavior regarding the vibration amplitude, frequency and dominant response of the mode of vibration in the VIV phenomena for different lengths and diameters, and also varying the current velocity and wave period. The simulation results showed the riser length influence on the natural frequency and the variation of the excited vibration mode, and also from the intensification of the vibration amplitude response. On the other hand, its diameter variation presented trends related to the axial strain
Subject: Gás natural
Dinâmica
Poços de petroleo
Estruturas marítimas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: SAKUGAWA, Patrícia Mika. Comportamento dinâmico de um riser captador de água do mar. 2018. 1 recurso online (103 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331656>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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