STUDY OF FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER — INFLUENCEOF NEIGHBORHOOD EFFECTS AND SEABED PROXIMITY

Leonardo L. V. Rodriguesa and Patrícia H. Hallaka,b

aGraduate Program in Computational Modeling, Federal University of Juiz de Fora, MG, 36036-330,

Brazil, https://www.ufjf.br/pgmc/

bDepartment of Applied and Computational Mechanics, Graduate Program in Computational

Modeling, Federal University of Juiz de Fora, MG, 36036-330, Brazil, http://www.ufjf.br/mac/

Keywords: Vortex shedding, Laminar flow, Flexible risers, Computational fluid dynamic.

Abstract. Flexible risers, widely used in offshore engineering, are long multilayer tubes designed to

carry fluid — such as oil and natural gas — from the seabed to the sea platforms. In this scenario, the

risers have to be able to withstand efforts ranging from their own weight, water column pressure, to

dynamic loads resulting from sea currents. This study aims to evaluate the influence of sea currents on

flexible risers. As for this interaction, the fluid passage was evaluated in a uniform flow around the cross-

section of the tube in a two-dimensional analysis. The seasonality and variation of sea currents over time

make it necessary to study different flow regimes. Therefore, a variation of Reynolds number and type of

flow is applied, thus obtaining results for the laminar regime. In the flow around an obstacle is interesting

the study of the vortex shedding. This phenomenon generates pressure variation on the surface structure,

causing dynamic efforts that can induce oscillations, increase drag force and cause structural failure if

the frequency of vortex shedding approaching one of the natural frequencies in a structure. Therefore,

the drag and lift coefficients and Strouhal for Reynolds numbers in the laminar regime are so important.

They are obtained through modeling using computational fluid dynamics software, ANSYS R© Fluent,

and then compared with the results of other models in the literature. Under the laminar regime, a study of

the influence of the proximity of one riser on the other was carried out. Also, the influence of the vertical

position of the riser (depth) was investigated. Thus, the force coefficients are obtained as a function of

the distance from one riser to the other and the ratio of the asymmetry of the domain respectively. It can

be observed that for low distances between the cylinders has a region of speed considered null, appearing

as if they were not two bodies, but only one. And as the cylinders move away, that region narrows, until

the second cylinder has the velocity profile similar to the first one. It could be observed that when the

cylinder was in the seabed, the values of coefficients varied significantly, as did the Strouhal number.

Mecánica Computacional Vol XXXVII, págs. 1143-1152 (artículo completo)A. Cardona, L. Garelli, J.M. Gimenez, P.A. Kler, S. Márquez Damián, M.A. Storti (Eds.)

Santa Fe, 5-7 Noviembre 2019

Copyright © 2019 Asociación Argentina de Mecánica Computacional http://www.amcaonline.org.ar

08 a 11 de Outubro de 2019Universidade Federal de Juiz de Fora

Juiz de Fora - MG

INFLUENCE OF REYNOLDS NUMBER IN SEABED PROXIMITY IN STUDY OFFLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER

Leonardo Luiz Veiga Rodrigues1 - leonardo.rodrigues@engenharia.ufjf.brPatrıcia Habib Hallak1,2 - patricia.hallak@engenharia.ufjf.br1Graduate Program in Computational Modeling, UFJF - Juiz de Fora, MG, Brazil2Department of Applied and Computational Mechanics, UFJF - Juiz de Fora, MG, Brazil

Abstract.Flexible risers, widely used in offshore engineering, are long multilayer tubes designed to

carry fluid — such as oil and natural gas — from the seabed to the sea platforms. In thiswork, the fluid passage was evaluated in a uniform flow around the cross-section of the tubein a two-dimensional analysis. The seasonality and variation of sea currents over time make itnecessary to study different flow regimes. Therefore, a variation of Reynolds number and typeof flow is applied, thus obtaining results for the laminar regime. In the flow around an obstacleis interesting the study of the vortex shedding, fluid oscillations, drag and lift force and Strouhalnumber. Therefore, these parameters for two Reynolds numbers in the laminar regime areobtained through modeling using computational fluid dynamics software, ANSYSR c© Fluent,and then compared with the results of other models in the literature. The influence of seabedproximity, that is, the vertical position of the riser was investigated. Thus, the coefficients areobtained as a function of the distance. It could be observed that as the cylinder approaches theseabed, the values of coefficients varied significantly for both Reynolds number values studied,with some difference between them.

Keywords: Vortex shedding, Laminar flow, Flexible risers, Computational fluid dynamic.

1. INTRODUCTION

Flexible risers, widely used in offshore engineering, are long multilayer tubes designed tocarry fluid — such as oil and natural gas — from the seabed to the sea platforms. In thisscenario, the risers have to be able to withstand efforts ranging from their own weight, watercolumn pressure, to dynamic loads resulting from sea currents.

This study aims to evaluate the influence of sea currents on flexible risers. As for thisinteraction, the fluid passage was evaluated in an uniform flow around the cross-section of thetube in a two-dimensional analysis, miming the cross-section of the pipeline. It is no longertoday that the study of flow around a circular cylinder has been the object of study for manyresearchers around the world. Such as Tritton (1959) and Dennis & Chang (1970) the middle of

Anais do XXII ENMC – Encontro Nacional de Modelagem Computacional e X ECTM – Encontro de Ciencias e Tecnologia de MateriaisJuiz de Fora, MG – 08 a 11 Outubro 2019

2063

STUDY OF FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER - INFLUENCE OF REYNOLDSNUMBER AND TURBULENCE INTENSITY

Leonardo L. V. Rodriguesleonardo.rodrigues@engenharia.ufjf.brGraduate Program in Computational Modeling, Federal University of Juiz de ForaJuiz de Fora, 36036-330, MG, BrazilPatrıcia H. Hallakpatricia.hallak@engenharia.ufjf.brDepartment of Applied and Computational Mechanics, Graduate Program in Computational Modeling,Federal University of Juiz de ForaJuiz de Fora, 36036-330, MG, Brazil

Abstract. Flexible risers, widely used in offshore engineering, are long multilayer tubes designed tocarry fluid — such as oil and natural gas — from the seabed to the sea platforms. In this scenario, therisers have to be able to withstand efforts ranging from their weight, water column pressure, to dynamicloads resulting from sea currents. This study aims to evaluate the influence of sea currents on flexiblerisers. For this interaction, the fluid passage was evaluated in a uniform flow around the cross-section ofthe tube in a two-dimensional analysis. The seasonality and variation of sea currents over time make itnecessary to study different flow regimes. This phenomenon generates pressure variation on the surfacestructure, causing dynamic efforts that can induce oscillations, increase drag force and cause structuralfailure if the frequency of vortex shedding approaching one of the natural frequencies in a structure.Therefore, the drag and lift coefficients and Strouhal for Reynolds numbers in the laminar and turbu-lent regime are so important. They are obtained through modeling using computational fluid dynamicssoftware, ANSYS R© Fluent, and then compared with the results of other models in the literature. In thecase of the k − ω SST turbulence model simulations, it is used fixed turbulence intensity values for allReynolds numbers. This work intends to vary this parameter in order to verify its influence in someaerodynamics coefficients, taking into account the Reynolds number.

Keywords: Vortex shedding, Flexible risers, Computational fluid dynamic, Turbulence intensity, Com-putational methods.

CILAMCE 2019Proceedings of the XL Ibero-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, ABMEC.

Natal/RN, Brazil, November 11-14, 2019

Energia Desafios da Inovação e Sustentabilidade Anais do II Encontro Mineiro de Engenharia Mecânica

AUTONOMIA DE VEÍCULOS LEVES COM MOTORES À COMBUSTÃO INTERNA

Bruna Teixeira Soares (bruna.soares@engenharia.ufjf.br)

Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (leonardo.rodrigues@engenharia.ufjf.br)

Marco Aurélio da Cunha Alves (marco.alves@ufjf.edu.br)

Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) – Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica - Rua José

Lourenço Kelmer, S/n - Martelos, Juiz de Fora - MG, 36036-330

RESUMO: A Eficiência Energética é um fator crucial nos tempos atuais. Para analisar esta

eficiência, no que se refere a motores à combustão interna, utiliza-se o conceito de autonomia. A

autonomia de um veículo é a medida da quantidade de movimento que ele consegue produzir com uma

determinada quantidade de energia. Iremos adotar o caso particular de motores movidos à gasolina.

Existem muitos fatores que devem ser observados para se obter a máxima autonomia, como o peso, a razão

de transmissão, o motor, a carenagem, os pneus, a velocidade, entre outros. O artigo abrange de forma

objetiva e clara, como os fatores acima citados influenciam de forma quantitativa e qualitativa na

autonomia de um protótipo para a Maratona Universitária de Eficiência Energética, competição onde

equipes universitárias desenvolvem protótipos veiculares com o objetivo de obter o máximo alcance. Para

realizar um estudo de quais variáveis independentes ao motor possui maior influência na autonomia é

introduzido o conceito das forças que se opõem ao movimento dos veículos, dando uma ênfase maior à

força de arrasto e à força de rolamento, pois são as que causam maior interferência no cálculo da

autonomia nas situações propostas pelo regulamento desta competição. Por fim é proposta uma

metodologia para conseguir obter um melhor resultado, levando em consideração os estudos acima

realizados.

PALAVRAS-CHAVE: Autonomia, motores a combustão interna, eficiência energética,

desempenho.

1. INTRODUÇÃO

Atualmente existe uma grande demanda por projetos que visam o aumento da eficiência energética e o número desses projetos apresenta perspectivas de amplo crescimento para os próximos anos. A eficiência energética nos meios de transporte é uma necessidade muito demandada, não só devido aos aspectos econômicos, mas, sobretudo, devido aos aspectos ambientais. Procurando contribuir com a formação de engenheiros que sejam conscientes dessa demanda, foi criada a Maratona Universitária de Eficiência Energética, cujo objetivo é o projeto e desenvolvimento, por equipes de estudantes de engenharia, de veículos leves que possuam a máxima autonomia, ou seja, percorram uma máxima distância com um mínimo consumo de energia.

A Maratona Universitária de Eficiência Energética (MUEE) é uma competição realizada no Brasil desde 2004 pelo Projeto de Comunicação (RIGHI et al., 2010), e atualmente possui opções de três categorias de veículos leves: veículos com motor a combustão interna à gasolina; à etanol; e veículos com motorização elétrica. A competição, em qualquer das três categorias, tem por objetivo o projeto e a fabricação de um veículo leve que tenha um nível máximo de eficiência

Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF

Centro de Gestão do Conhecimento Organizacional - CGCO

Sistema Integrado de Gestão Acadêmica - SIGA

CDARA - COORDENADORIA DE ASSUNTOS E REGISTROS ACADÊMICOSCAMPUS UNIVERSITÁRIO - SÃO PEDRO - JUIZ DE FORA - MG

CEP 36036-900 CNPJ: 21.195.755/0001-69 E-mail: cdara@ufjf.edu.br

HISTÓRICO ESCOLAR

Matrícula: Nome:CPF: RG

102190175 LEONARDO LUIZ VEIGA RODRIGUES149.522.837-12 20.510.596-8 DETRAN - RJ

Curso:

Nível:

Unidade:

Reconhecimento:

Currículo: Status Atual:

2019 - MESTRADO EM MODELAGEM COMPUTACIONAL

MESTRADO

INSTITUTO DE CIENCIAS EXATAS

Portaria nº. 609/2019-MEC, DE 14/03/2019 publicada no DOU n.º 52 de 18/03/2019, seção

002 Ativo

17/12/2019Emitido em:

Período de Realização:

Ano Sem Cred.Situação Horas/AulaDisciplina

102190175 Nome: LEONARDO LUIZ VEIGA RODRIGUESMatrícula:

Nota1 INTRODUÇÃO À MODELAGEM MATEMÁTICA2018 B Aprovado 4531 MÉTODOS MATEMÁTICOS2018 B Aprovado 4531 SEMINÁRIOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL2018 A Aprovado 001 ESTÁGIO DOCÊNCIA I2018 A Aprovado 3022 ALGORITMO E ESTRUTURA DE DADOS2018 C Aprovado 4532 MÉTODOS NUMÉRICOS2018 C Aprovado 4532 SEMINÁRIOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL2018 A Aprovado 002 ÁLGEBRA LINEAR COMPUTACIONAL2018 B Aprovado 4533 DINÂMICA DOS CORPOS DEFORMÁVEIS2018 B Aprovado 4533 MÉTODOS ESTATÍSTICOS2018 B Aprovado 4533 SEMINÁRIOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL2018 A Aprovado 001 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO2019 SC Sem Conceito 001 SEMINÁRIOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL2019 A Aprovado 002 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO2019 Matriculado 002 SEMINÁRIOS EM MODELAGEM COMPUTACIONAL2019 A Aprovado 00

TOTAL INTEGRALIZADO 345

NOTA: DE 70 A 79 CONCEITO = C, DE 80 A 89 CONCEITO = B, DE 90 A 100 CONCEITO = A

Obs.: SELEÇÃO/MESTRADOPara complementação de créditos foi aproveitada a disciplina Dinâmica dos Fluidos com conceito A - 03 cr., cursada como aluno dedisciplina isolada no Programa de Mestrado em Engenharia Civil na UFJF.

23

Este documento foi impresso, via internet, pelo próprio interessado.

1 de 1Página :

A disciplina destacada é equivalente à disciplina de código 219042 (Mecânica dos Fluidos Computacional) do PPGMC

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 1/6

Leonardo Luiz Veiga Rodrigues Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/7699742833745013

Última atualização do currículo em 17/12/2019

Nome civil

Nome Leonardo Luiz Veiga Rodrigues

Dados pessoais

Nome emcitações

bibliográficas

RODRIGUES, L. L. V.

Sexo Masculino

Cor ou Raça Branca

Filiação Ailton de Oliveira Rodrigues e Silvana Veiga Ferreira Rodrigues

Nascimento 24/04/1995 - Bom Jesus do Itabapoana/RJ - Brasil

Carteira deIdentidade

0205105968 DETRAN - RJ - 03/05/2013

CPF 149.522.837-12

Endereçoresidencial

Rua Antônio Rufino São Pedro - Juiz de Fora 36037130, MG - Brasil Telefone: 22 988308960 Celular 22 988308960

Endereçoprofissional

Universidade Federal de Juiz de Fora, Faculdade de Engenharia, Departamento de Engenharia deProdução Universidade Federal de Juiz de Fora (Campus UFJF) São Pedro - Juiz de Fora 36036900, MG - Brasil Telefone: 22 988308960

Endereçoeletrônico

E-mail para contato : leonardo.rodrigues@engenharia.ufjf.br E-mail alternativo leonardo_veiga@icloud.com

Formação acadêmica/titulação

2018 Mestrado em Modelagem Computacional. Universidade Federal de Juiz de Fora, UFJF, Juiz De Fora, Brasil Título: Study of flow around a circular cylinder - influence of neighborhood effects and seabed proximity inlaminar and turbulent flow

Orientador: Patrícia Habid Hallak Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Palavras-chave: Vortex shedding, Flexible risers, Computational fluid dynamic, Computational methods,Laminar flow, Turbulence intensity Áreas do conhecimento: Mecânica dos Fluídos,Princípios Variacionais e Métodos Numéricos,EngenhariaMecânica Setores de atividade: Extração de Petróleo e Gás Natural

2013 - 2017 Graduação em Engenharia Mecânica. Universidade Federal de Juiz de Fora, UFJF, Juiz De Fora, Brasil Título: AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA COM IGNIÇÃO PORFAÍSCA UTILIZANDO MISTURAS DE GASOLINA E ETANOL Orientador: Marco Aurélio da Cunha Alves

2010 - 2012 Ensino Profissional de nível técnico em Agroindústria. Instituto Federal Fluminense, IFF, Campos Dos Goytacazes, Brasil Bolsista do(a): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ

2010 - 2012 Ensino Médio (2o grau) . Instituto Federal Fluminense, IFF, Campos Dos Goytacazes, Brasil, Ano de obtenção: 2012

2001 - 2009 Ensino Fundamental (1o grau) . Instituto de Educação Eber Teixeira de Figueiredo, IEETF, Brasil

Resumo informado pelo autor

Possui curso técnico na área agroindustrial, cursado concomitantemente ao ensino médio no Instituto Federal Fluminense (2012), onde foi o monitor principal da

disciplina de matemática (2011). Iniciou a graduação na Universidade Federal de Juiz de Fora em 2013, cursando engenharia mecânica, onde além de continuar lecionando

através de monitoria das disciplinas de cálculo 3, resistencia dos materiais, resistência dos materiais 2 e fundamentos de combustão, também foi presidente da equipe

universitária de eficiência energética em veiculos automotores leves da faculdade. Foi estagiário na empresa MRS Logística S.A. onde trabalhou com planilhas gerenciais e

liderança de equipes de trabalho a partir da definição de metas.Desenvolveu seu trabalho de conclusão de curso na área de motores a combustão interna, visando

maximizar a autonomia e a eficiência energética utilizando veículos flex comercializados no país, variando apenas a porcentagem de cada combustível no tanque.

Trabalhou como desenvolvedor de conteúdo na empresa Voitto e atualmente cursa o mestrado em modelagem computacional na UFJF na área de dinâmica dos fluidos

computacional.

(Texto informado pelo autor)

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 2/6

Formação complementar

2018 - 2018 Curso de curta duração em VBA aplicado a negócios. (Carga horária: 16h). Grupo Voitto, VOITTO, Brasil Palavras-chave: Algorítimos, MS Excel

2018 - 2018 Curso de curta duração em Formação Master em MS Excel. (Carga horária: 40h). Grupo Voitto, VOITTO, Brasil Palavras-chave: Planilhas eletrônicas, Dashboards de gestão

2018 - 2018 Curso de curta duração em Black Belt em Lean Seis Sigma. (Carga horária: 120h). Grupo Voitto, VOITTO, Brasil Palavras-chave: Metodologia DMAIC, Melhoria contínua, Lean , Seis Sigma

2018 - 2018 Curso de curta duração em Análises Estatísticas Utilizando Minitab. (Carga horária: 6h). Grupo Voitto, VOITTO, Brasil

2016 - 2016 Curso de curta duração em Simulação de Usinagem em CNC. (Carga horária: 4h). Universidade Federal de Juiz de Fora, UFJF, Juiz De Fora, Brasil

2006 - 2007 Curso de curta duração em Informática Básica. (Carga horária: 204h). Global Informática, GI, Brasil

Atuação profissional

1. Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF

Vínculoinstitucional

2018 - 2018 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Tutor de Cálculo Numérico , Carga horária: 4, Regime:Parcial Outras informações: Tutoria com o intuito de auxiliar o professor na disciplina de Cálculo numérico, tirando dúvidas de alunos eauxiliando em aplicação de provas.

2017 - 2017 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Monitor Fundamentos da Combustão , Carga horária: 12,Regime: Parcial Outras informações: Monitoria referente a matéria eletiva ofertada no departamento de engenharia de produção e mecânica daUFJF que visa a compreensão dos processos internos relacionados a combustão, dentre eles: chamasdifusivas e misturadas, termoquímica, equilíbrio e cinética química, chamas laminares, turbulentas ereatores.

2017 - 2017 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Monitor de Resistência dos materiais , Carga horária: 12,Regime: Parcial Outras informações: Monitoria referente a disciplina disponibilizada no departamento de mecânica aplicada e computacional daUFJF. Dentre os temas abordados, destaca-se o equilíbrio de corpos rígidos, treliças isostáticas, cargaaxial, forças internas em vigas, propriedades geométricas das áreas planas, tensões na flexão e torção.

2016 - 2017 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Resistência dos Materiais 2 , Carga horária: 12, Regime:Parcial Outras informações: Monitoria referente a disciplina disponibilizada no departamento de mecânica aplicada e computacional daUFJF. Dentre os temas abordados, destaca-se o estudo de flexão oblícua e composta, estado triaxial eplano de tensões e deformações, lei de hooke generalizada, critérios de flha e flambagem.

2014 - 2015 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Monitor de Cálculo 3 , Carga horária: 12, Regime: Parcial Outras informações: Monitoria referente a disciplina cursada no ciclo básico das engenharias. O objetivo é auxiliar os alunoscursantes da disciplina na compreensão dos conceitos que verse sobre pontos do programa da disciplinaobjeto da monitoria, sendo eles: funções de várias variáveis, integrais múltiplas, integrais curvilíneas e desuperfície.

2013 - 2015 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Presidente, gerente de projetos, projetista , Carga horária:20, Regime: Parcial Outras informações: Equipe Universitária para construção de um protótipo veicular com intuito de minimizar o consumoenergético do veículo com motor a combustão interna. Comecei a trajetória na Equipe por meio do time deprojetos, tornei-me gerente e mais tarde líder da equipe.

Atividades

03/2019 - Atual Pesquisa e Desenvolvimento, Faculdade de Engenharia, Departamento Mecânica Aplicada eComputacional

Linhas de pesquisa: Dinâmica dos Fluidos Computacional

2. MRS Logística S.A. - MRS

Vínculoinstitucional

2016 - 2017 Vínculo: Outro (especifique) , Enquadramento funcional: Estagiário , Carga horária: 30, Regime: Parcial Outras informações: A MRS Logística S.A. é a maior empresa ferroviária brasileira em termos de produtividade, possui umamalha pequena em relação à seus concorrentes, porém, sua malha interliga as cidades de São Paulo, Riode Janeiro e Belo Horizonte, importantes pólos econômicos nacionais e principais centros consumidoresdo Brasil, o que lhe permite possuir tal título. Seu principal negócio é o transporte de minério de ferro,denominado por heavy haul, além disso, também transporta cargas gerais como produtos siderúrgicosacabados, cimento, bauxita, produtos agrícolas, coque verde e containers. Como estagiário da empresa,atuo na gerência de controle operacional, com interface maior com o transporte das cargas gerais. Tenhocomo objetivo identificar as oportunidades de melhoria, fazer a gestão das perdas de produção, garantirfoco na atuação das áreas, gerir processo de atendimento das demandas recebidas de diversas áreas daempresa, garantir foco no tratamento dos desvios, melhor desempenho dos fluxos, entre outros. Alémdisso, tinha como objetivo, desenvolver um projeto aplicativo. Este projeto consistia na implementação deuma nova funcionalidade em uma ferramenta já existente e consolidada na companhia para os trensheavy haul. Esta nova função do sistema consistia na implantação do mesmo também para os fluxos dostrens de agrícolas. Durante a experiência de estágio, com bastante vivência empresarial, tive aoportunidade de lidar com equipes de trabalhos e desenvolver projetos de melhorias a partir de alvos emetas estabelecidas, praticar e aperfeiçoar os conhecimentos sobre o pacote office e principalmentesobre planilhas gerenciais e de controle.

3. Grupo Voitto S.A. - VOITTO

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 3/6

Vínculo

institucional

2018 - 2018 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Assistente de P&D , Carga horária: 30, Regime: Parcial Outras informações: Criação e otimização de materiais educativos online, como e-books, planilhas e artigos nas áreas deEngenharia, Lean Seis Sigma, Lean Manufacturing, Softwares Empresariais, Gestão e Consultoria. Comisso, ajudei no aumento do tráfego de possíveis clientes no site da empresa de 45 mil visitas no mês demarço/2018 para 150 mil em novembro/2018.

4. Instituto Federal Fluminense - IFF

Vínculoinstitucional

2012 - 2012 Vínculo: Bolsista , Enquadramento funcional: Monitoria de Matemática , Carga horária: 12, Regime:Parcial

Linhas de pesquisa

1. Dinâmica dos Fluidos Computacional Objetivos:Esta pesquisa tem por objetivo aplicar métodos numéricos e computacionais para a simulaçãode escoamentos turbulentos. As principais destas ferramentas são as estruturas de pontes e torres altas,que ficam sujeitas a ação dinâmica do vento. Palavras-chave: Computational fluid dynamic, Computational methods, Vortex shedding, Turbulent Flow

Projetos

Projetos depesquisa

2019 - Atual Aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional para o Estudo do Comportamento Estático e Dinâmicode Dutos devido ao Desprendimento Cadenciado de Vórtices

Descrição: Dutos submarinos são amplamente utilizados na engenharia offshore de petróleo e gás para otransporte dos produtos gerados e produzidos por este setor produtivo. Devido às ações doscarregamentos circundantes, estas estruturas devem ser convenientemente projetadas. O principal temaproposto deste projeto trata do estudo do comportamento destes dutos (rígidos ou flexíveis) quandosubmetidos a escoamentos externos que induzem o desprendimento cadenciado de vórtices. Estesvórtices, dependendo das características dinâmicas e estruturais do duto e do escoamento ao seu redor,tendem a provocar oscilações no sentido transversal ao escoamento. Estas vibrações podemcomprometer o seu desempenho e podem levar a danos irreversíveis, comprometento a produção. Paraestes estudos, pretende-se realizar simulações computacionais em dinâmica dos fluidos, (ComputationalFluid Dynamics - CFD) e verificar , por meio destas, a influência de diversos parâmetros geométricos devizinhança e de contorno nos coeficientes de forças aerodinâmicas. Futuramente, com o avanço daspesquisas , almeja-se propor metodologias e critérios para projetos destas estruturas que mitiguem ouevitem estas indesejadas oscilações. Situação: Em andamento Natureza: Projetos de pesquisa Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues; Patrícia Habib Hallak (Responsável)

2016 - 2017 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA COM IGNIÇÃO PORFAÍSCA UTILIZANDO MISTURAS DE GASOLINA E ETANOL

Descrição: Este trabalho tem como objetivo estudar comparativamente o desempenho de um motor flexfuel operando com gasolina, etanol e misturas desses dois combustíveis em diferentes proporções. Noestudo, foi utilizado um software capaz de simular o desempenho de motores a combustão interna paradiferentes modos de operação e com diferentes combustíveis. Primeiramente, foi feita uma programaçãono software com o intuito de simular os resultados disponibilizados pelo fabricante do motor flex fuelestudado e, assim, manter o software parametrizado para tal motor. Com o auxílio dessa análisecomputacional, foi possível então variar os parâmetros do combustível, com desígnio de determinar odesempenho para a operação com cada um dos combustíveis e misturas em questão. Ao término doestudo, constatou-se que a menor emissão de poluentes se deu com o uso do etanol comercial, e foiobservado também aumento de potência e torque à medida que a concentração de etanol na mistura eraaumentada, ao passo que o menor consumo específico foi observado ao utilizar gasolina. Levando emconta o custo histórico dos combustíveis e realizando a comparação do consumo específico decombustível com a razão volumétrica ideal entre os custos – etanol pela gasolina – de 70%, a misturaentre 75% de gasolina C com 25% de Etanol E100 se mostrou economicamente mais viável. Quandorealizada uma análise de densidade energética dos combustíveis em relação ao preço, conclui-se queuma possível elevação da razão volumétrica ideal entre custos do etanol pela gasolina é pertinente. Situação: Concluído Natureza: Projetos de pesquisa Alunos envolvidos: Graduação (1); Doutorado (1); Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (Responsável); ; Marco Aurélio da Cunha Alves

Projetos dedesenvolvimento

tecnológico

2013 - 2014 Maratona Universitária da Eficiência Energética

Descrição: Equipe Universitária de voluntários que visa a construção de um protótipo veicular com intuitode minimizar ao extremo o consumo energético, criando um ambiente empresarial para os seus membros. Situação: Concluído Natureza: Projetos de desenvolvimento tecnológico Alunos envolvidos: Técnico de Nível Médio (2); Graduação (8); Doutorado (1); Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (Responsável); ; Rogério de Almeida Vieira

Projeto deextensão

2011 - 2012 Quer saber o que? Pesquisando, Conhecendo e Debatendo na Biblioteca

Descrição: Projeto de extensão do Institudo Federal Fluminense - IFF, onde visa que o aluno proporcionepara a instituição e para a comunidade formas de enterder melhor o funcionamento de uma biblioteca ede assuntos pertinentes a sociedade local de maneira geral, promovendo debates e palestra para osinteressados. Situação: Concluído Natureza: Projeto de extensão Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (Responsável); ; Lilian William Gonçalves; Gabriela Passalini;Bruno Duarte

Áreas de atuação

1. Engenharia Mecânica

2. Mecânica dos Fluídos

3. Princípios Variacionais e Métodos Numéricos

4. Aerodinâmica

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 4/6

5. Aproveitamento da Energia

Idiomas

Inglês Compreende Razoavelmente , Fala Razoavelmente , Escreve Razoavelmente , Lê Razoavelmente

Espanhol Compreende Razoavelmente , Fala Pouco , Escreve Pouco , Lê Razoavelmente

Português Compreende Bem , Fala Bem , Escreve Bem , Lê Bem

Prêmios e títulos

2011 Menção honrosa devido ao bom desempenho, OBMEP

2010 Menção honrosa devido ao bom desempenho, OBMEP

2007 Menção honrosa devido ao bom desempenho, OBMEP

Producão

Produção bibliográfica

Artigos completos publicados em periódicos

1. RODRIGUES, L. L. V.; HALLAK, P. H. STUDY OF FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER - INFLUENCE OF NEIGHBORHOOD EFFECTSAND SEABED PROXIMITY. Mecánica Computacional. , v.XXXVII, p.1143 - 1152, 2019. Palavras-chave: Computational fluid dynamic, Flexible risers, Laminar flow, Vortex shedding Referências adicionais: Inglês. Meio de divulgação: Meio digital. Home page:[http://https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/5903/5891]

Trabalhos publicados em anais de eventos (completo)

1. RODRIGUES, L. L. V.; HALLAK, P. H. INFLUENCE OF REYNOLDS NUMBER IN SEABED PROXIMITY IN STUDY OF FLOW AROUND ACIRCULAR CYLINDER In: XXII ENCONTRO NACIONAL DE MODELAGEM COMPUTACIONAL XENCONTRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATERIAIS, 2019, Juiz de Fora. Anais do XXII ENMC – Encontro Nacional de Modelagem Computacional e X ECTM – Encontro deCiências e Tecnologia de Materiais. Juiz de Fora: , 2019. p.2063 - 2072 Referências adicionais: Brasil/Inglês. Meio de divulgação: Meio digital. Home page:[http://enmc.fadepe.org.br/assets/files/Anais_ENMC_2019.pdf]

2. RODRIGUES, L. L. V.; HALLAK, P. H. STUDY OF FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER - INFLUENCE OF REYNOLDS NUMBER ANDTURBULENCE PARAMETERS In: XL CILAMCE, 2019, Natal. XL Cilamce. , 2019. Referências adicionais: Brasil/Inglês. Meio de divulgação: Impresso

3. SOARES, B. T.; RODRIGUES, L. L. V.; ALVES, M. A. C. AUTONOMIA DE VEÍCULOS LEVES COM MOTORES À COMBUSTÃO INTERNA In: II Encontro Mineirode Engenharia Mecânica, 2016, Juiz de Fora. Anais do II Encontro Mineiro de Engenharia Mecânica. , 2016. Referências adicionais: Brasil/Português. Meio de divulgação: Impresso

Apresentação de trabalho e palestra

1. RODRIGUES, L. L. V.; HALLAK, P. H. Study of flow around a circular cylinder - influence of neighborhood effects and seabed proximity,2019. (Congresso,Apresentação de Trabalho) Palavras-chave: Computational methods, Computational fluid dynamic, Flexible risers, Vortex shedding,Turbulence intensity Áreas do conhecimento: Princípios Variacionais e Métodos Numéricos,Mecânica dos Fluídos,EngenhariaMecânica Setores de atividade: Extração de Petróleo e Gás Natural Referências adicionais: Argentina/Inglês. Meio de divulgação: Meio digital; Local: Estación Belgrano;Cidade: Santa Fe; Evento: ENIEF 2019 - XXIV Congreso de Métodos Numéricos y sus Aplicaciones;Inst.promotora/financiadora: AMCA

2. RODRIGUES, L. L. V.; HALLAK, P. H. STUDY OF FLOW AROUND A CIRCULAR CYLINDER - INFLUENCE OF REYNOLDS NUMBER ANDTURBULENCE PARAMETERS, 2019. (Congresso,Apresentação de Trabalho) Palavras-chave: Vortex shedding, Flexible risers, Computational fluid dynamic, urbulence intensity,Computational methods Áreas do conhecimento: Mecânica dos Fluídos,Princípios Variacionais e Métodos Numéricos Setores de atividade: Extração de Petróleo e Gás Natural Referências adicionais: Brasil/Inglês. Meio de divulgação: Meio digital; Cidade: Natal, Rio Grande doNorte, Brazil; Evento: XL Ibero-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering

3. RODRIGUES, L. L. V.; ALVES, M. A. C. Autonomia de Veículos Leves com Motores à Combustão Interna, 2016. (Congresso,Apresentação deTrabalho) Palavras-chave: Eficiência energética, Motor a combustão, Veículos automotores Áreas do conhecimento: Engenharia Mecânica,Aproveitamento de Energia,Termodinâmica Setores de atividade: Transporte terrestre, Fabricação de veículos automotores, reboques e carrocerias Referências adicionais: Brasil/Português. Meio de divulgação: Meio digital; Local: Faculdade deEngenharia; Cidade: Juiz de Fora, MG, Brasil; Evento: II Encontro Mineiro de Engenharia Mecânica;Inst.promotora/financiadora: UFJF

Inovação

Projetos

Projetos depesquisa

2019 - Atual Aplicação da Dinâmica dos Fluidos Computacional para o Estudo do Comportamento Estático e Dinâmicode Dutos devido ao Desprendimento Cadenciado de Vórtices

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 5/6

Descrição: Dutos submarinos são amplamente utilizados na engenharia offshore de petróleo e gás para otransporte dos produtos gerados e produzidos por este setor produtivo. Devido às ações doscarregamentos circundantes, estas estruturas devem ser convenientemente projetadas. O principal temaproposto deste projeto trata do estudo do comportamento destes dutos (rígidos ou flexíveis) quandosubmetidos a escoamentos externos que induzem o desprendimento cadenciado de vórtices. Estesvórtices, dependendo das características dinâmicas e estruturais do duto e do escoamento ao seu redor,tendem a provocar oscilações no sentido transversal ao escoamento. Estas vibrações podemcomprometer o seu desempenho e podem levar a danos irreversíveis, comprometento a produção. Paraestes estudos, pretende-se realizar simulações computacionais em dinâmica dos fluidos, (ComputationalFluid Dynamics - CFD) e verificar , por meio destas, a influência de diversos parâmetros geométricos devizinhança e de contorno nos coeficientes de forças aerodinâmicas. Futuramente, com o avanço daspesquisas , almeja-se propor metodologias e critérios para projetos destas estruturas que mitiguem ouevitem estas indesejadas oscilações. Situação: Em andamento Natureza: Projetos de pesquisa Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues; Patrícia Habib Hallak (Responsável)

2016 - 2017 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA COM IGNIÇÃO PORFAÍSCA UTILIZANDO MISTURAS DE GASOLINA E ETANOL

Descrição: Este trabalho tem como objetivo estudar comparativamente o desempenho de um motor flexfuel operando com gasolina, etanol e misturas desses dois combustíveis em diferentes proporções. Noestudo, foi utilizado um software capaz de simular o desempenho de motores a combustão interna paradiferentes modos de operação e com diferentes combustíveis. Primeiramente, foi feita uma programaçãono software com o intuito de simular os resultados disponibilizados pelo fabricante do motor flex fuelestudado e, assim, manter o software parametrizado para tal motor. Com o auxílio dessa análisecomputacional, foi possível então variar os parâmetros do combustível, com desígnio de determinar odesempenho para a operação com cada um dos combustíveis e misturas em questão. Ao término doestudo, constatou-se que a menor emissão de poluentes se deu com o uso do etanol comercial, e foiobservado também aumento de potência e torque à medida que a concentração de etanol na mistura eraaumentada, ao passo que o menor consumo específico foi observado ao utilizar gasolina. Levando emconta o custo histórico dos combustíveis e realizando a comparação do consumo específico decombustível com a razão volumétrica ideal entre os custos – etanol pela gasolina – de 70%, a misturaentre 75% de gasolina C com 25% de Etanol E100 se mostrou economicamente mais viável. Quandorealizada uma análise de densidade energética dos combustíveis em relação ao preço, conclui-se queuma possível elevação da razão volumétrica ideal entre custos do etanol pela gasolina é pertinente. Situação: Concluído Natureza: Projetos de pesquisa Alunos envolvidos: Graduação (1); Doutorado (1); Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (Responsável); ; Marco Aurélio da Cunha Alves

Projetos dedesenvolvimento

tecnológico

2013 - 2014 Maratona Universitária da Eficiência Energética

Descrição: Equipe Universitária de voluntários que visa a construção de um protótipo veicular com intuitode minimizar ao extremo o consumo energético, criando um ambiente empresarial para os seus membros. Situação: Concluído Natureza: Projetos de desenvolvimento tecnológico Alunos envolvidos: Técnico de Nível Médio (2); Graduação (8); Doutorado (1); Integrantes: Leonardo Luiz Veiga Rodrigues (Responsável); ; Rogério de Almeida Vieira

Eventos

Eventos

Participação em eventos

1. ENIEF 2019 - XXIV Congreso de Métodos Numéricos y sus Aplicaciones, 2019. (Congresso) Study of flow around a circular cylinder — influence of neighborhood effects and seabed proximity.

2. XXII Encontro Nacional de Modelagem Computacional, 2019. (Congresso) INFLUENCE OF REYNOLDS NUMBER IN SEABED PROXIMITY IN STUDY OF FLOW AROUND ACIRCULAR CYLINDER.

3. XLI Semana da Engenharia - UFJF, 2018. (Congresso) .

4. Apresentação Oral no(a) II Encontro Mineiro de Engenharia Mecânica - EMMEC, 2016. (Encontro) AUTONOMIA DE VEÍCULOS LEVES COM MOTORES À COMBUSTÃO INTERNA.

5. XXXVIII Semana da Engenharia, 2015. (Congresso) .

6. XI Maratona universitária de Eficiência Energética, 2014. (Olimpíada) Competição universitária de eficiência energética para veiculos automotores.

7. XXXVI Semana da Engenharia, 2013. (Congresso) .

8. Apresentação (Outras Formas) no(a)VII Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas,2011. (Olimpíada) Participação na VII Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas.

9. XIV Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica, 2011. (Olimpíada) Participação Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica.

10. Apresentação (Outras Formas) no(a)VI Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas,2010. (Olimpíada) Participação na VI Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas.

11. Apresentação (Outras Formas) no(a)XIII Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica, 2010.(Olimpíada) Participação Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica.

12. III Olímpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas, 2008. (Olimpíada) Participação da III Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas.

Organização de evento

1. RODRIGUES, L. L. V. XXII ENCONTRO NACIONAL DE MODELAGEM COMPUTACIONAL X ENCONTRO DE CIÊNCIA ETECNOLOGIA DE MATERIAIS, 2019. (Congresso, Organização de evento) Referências adicionais: Brasil/Português. Meio de divulgação: Meio digital

Totais de produção

Produção bibliográfica

Artigos completos publicados em periódico 1

Trabalhos publicados em anais de eventos 3

17/12/2019 Currículo Lattes

https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/pkg_impcv.trata 6/6

Apresentações de trabalhos (Congresso) 3

Eventos

Participações em eventos (congresso) 5

Participações em eventos (encontro) 1

Organização de evento (congresso) 1

Outras informações relevantes

1 Tem como principal objetivo crescer profissionalmente/academicamente, e aplicar os conhecimentosteóricos e práticos na área de engenharia. Atuando nas áreas de análise estrutural, dinâmica dos fluidoscomputacional e otimização.

Página gerada pelo sistema Currículo Lattes em 17/12/2019 às 18:17:04.