Caracterização de incertezas no comportamento dinâmico de mangueiras pressurizadas para aplicações aeroespaciais

Abstract

Uma particularidade de sistemas propulsivos com propelentes líquidos e/ou gasosos é a possível existência de mangueiras flexíveis, estas presentes em locais onde será necessária a movimentação de partes estruturais do foguete. A geometria interna das mangueiras flexíveis é extremamente favorável a possíveis curvas ou pequenos deslocamentos das mesmas, porém tem como grande contrapartida a possível existência de vibrações induzidas pelo escoamento interno. O presente trabalho apresenta um estudo do efeito de incertezas nos parâmetros construtivos e operacionais sobre o comportamento dinâmico das mangueiras flexíveis. A análise é feita a partir da aplicação de simulações de Monte Carlo sobre um método encontrado na literatura que descreve o fenômeno vibratório das mangueiras flexíveis. O método é implementado em um algoritmo computacional e é feita primeiramente uma análise de sensibilidade dos parâmetros utilizados seguida da realização de casos de randomização dos parâmetros geométricos e operacionais da mangueira, tais casos mostram que mesmo operando nominalmente, fora do regime vibratório, mangueiras flexíveis estão suscetíveis ao acoplamento fluido-estrutural devido a incerteza dos parâmetros descritivos das mesmas.