Vórtices de Von Kárman

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Univsersidade Federal do Maranhão
Bacharelado em Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia
Nome: Flavio Enzo da Fonseca Coelho Leite.
Matrícula: 2017068409.
Resumo de Hidrologia:
	
São Luís/MA
06/10/20
Componentes: 
Flávio Enzo da Fonseca Coelho Leite.
 Fênomeno de Formação de Vórtices de Von Kárman
Trabalho de Hidrologia, com o intuito de analisar, descrever e explicar os “fênomenos de formação de vórtices de Von Kárman” apresentando assim discussões e debates acerca do assunto no Curso de Bacharelado em Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, na Universidade Federal do Maranhão.
São Luís/MA
06/010/2020
· Resumo:
A Aerodinâmica pode ser definida como o estudo da interação entre forças e corpos no ar. A mecânica dos fluídos procura analisar essas forças em movimento nos aviões, barcos e automóveis, quando um fluído escoa sobre uma superfície sendo ele newtoniano ou não ele pode estar sobre atuação destas forças e em certos momentos pode-se observar na sua esteira uma formação de vórtices que se movem nas direções horária e anti-horária com uma frequência constante, esta frequência é proporcional a velocidade e viscosidade dependendo do fluído em questão. Theodore Von Karman(1881-1963), foi um grande especialista em mecânica dos fluídos e no estudo de gases e pressão. O efeito de “ Von Kárman ou Vórtex de Von Karman” nada mais é que um escoamento giratório onde as linhas de corrente apresentam um padrão circular ou espiral.. 
Desde os tempos antigos o comportamento dos ventos é em geral turbulento, composto por diversos redemoinhos de diferentes tamanhos e características rotacionais, isso ocorre porque a viscosidade do ar é muito baixa (aproximadamente 1/16 da água). Estas características favorecem a formação destas linhas de corrente agitadas se devem através da nossa atmosfera que também é um fluído e apresenta escoamentos com caracterísitcas laminares que são aquelas com partículas uniformes que se movem ao longo de trajetórias bem definidas em camadas ou laminas e turbulentas, onde as partículas se movem em um regime caótico, indefinido com trajetórias aleaórias e transferem movimento entre as câmadas do fluído, podem assim até gerar energia. Theodore Von Karman, através do seu experimento que consistiu em posicionar um objeto cilindrico ao longo de um determinado escoamento, onde foi possível verificar o desenvolvimento de vórtices isto é pois o fluído que passa no interior do objeto cilindrico gera uma diferença de pressão, ocasionando de formada alternada a formação desses vórtices. Quando isto acontece o fluído tende a equilibrar o sistema e flui para região mudando, ocasionalmente, á direção original do escoamento. Sendo assim, podemos perceber que a nossa atmosfera gasosa pode ocasionar diversos fênomenos metereológicos ao redor do mundo, na encosta de montanhas ou em correntes circulares de águas vindas de marés conflitantes. 	
Este fênomeno da natureza pode ser encontrado em várias regiões próximas de ilhas ao redor do mundo no meio do oceano, as imagens de satélite registram quase sempre vórtices atmosféricos bastante irregulartes que por sua vez evidenciam uma região atmosférica em que o escoamento está turbulento, ou seja nuvens em forma de vértice. 
	
A exemplo,temos um conjunto de cadeias lineares de redemoinhos atmosféricos, movendo-se ao sul dos arquipélagos da Madeira e das ilhas canárias, no Atlântico onde há ocorrência desses ventos que conforme sua altura e a rugosidade do terreno, neste caso a Atmosfera os ventos dominantes do norte são pertubados pelos picos mais elevados da Madeira e das ilhas Canárias, criando distúrbios atmosféricos que se propagam ao sul sob a forma de espirais de nuvens que alternam a sua direção de rotação. Atualmente, hoje no mundo o petróleo é a maior riqueza natural entre todas as nações e em muitos casos este fênomeno de vórtices é tambem muito encontrado em estruturas flutuantes e que por possuírem geometria cilindrica, podem sofrer atuação dos VIM( Movimentos induzidos por Vórtices), quando submetidas ao carregamento da corrente dos mares, pois estão no meio dos oceanos e a passagem do fluído sobre estas estruturas flutuantes dependendo da velocidade do fluido, da geometria e de sua viscosidade elas poderem sofrer vibrações transversais, geralmente ele é mais encontrado em dutos submarinos com vãos livres e linhas de ancoragem.
Os campos de água ultraprofundas atraíram muita atenção nos ultimos anos e isso tem levado muitos projetistas a estudarem a profundidade da água, altas pressões e altas temperaturas que devem considerados para protejar sistemas seguros para a extração de hidrocarbonetos. Além disso hoje temos, outras estruturas como boiões,riser towers e risers Híbridos auto sustentáveis, como por exemplo:
Os risers são definidos como um componente tubular cuja função é transportar fluidos entre dois locais de um poço de petroléo a uma embarcação localizada na superfície do mar atualmente, este é o primeiro centro de rôbos em parques éolicos offshore, ou seja um riser híbrido auto sustentável que está sendo criado para ser o primeiro centro euroupeu de teste de robôs marítmos sobre a influência de vibrações induzidas por vórtices(VIV) que tem como característica a vibração da estrutura devido ao desprendimento de vórtices que ocasiona um fênomeno semelhante aos Movimentos induzidos por Vórtices(VIM). Que diferencia-se do VIV pela sua maior amplitude e também por períodos de vibração maiores. O VIM tem sido mais observado em plataformas compostas por mais de uma coluna TLP e semi-submersíveis e o VIV, ocorre geralmente em estruturas cilíndricas que é circulado por um sistema de fluxo uniforme. Assim para avaliar e descrever os vórtices de Von kárman é necessário analisar a estrutura em questão, sua profundidade, a viscosidade e velocidade do fluído e também observar como este se comporta a nível do mar, para poder se desenvolver novas tecnologias no estudo da hidrologia e mecânica dos fluídos.