بررسی آماری نامعینی اتفاقی در لوله‌‌های حامل جریان چندفازی بر اساس مدل دینامیکی غیرخطی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشگاه تبریز

3 استادیار دانشگاه تبریز

doi
چکیده

تحقیقات زیادی در زمینه‌ی بررسی رفتار ارتعاشی لوله‌های حامل جریان چندفازی موجود است. با وجود تحقیقات فراوان، بررسی آماری دقیق و جامعی روی پاسخ دینامیکی سیستم مذکور انجام نشده است؛ بنابراین در این مقاله، ابتدا با استفاده از اصل همیلتون معادله‌ی غیرخطی حاکم بر ارتعاشات عرضی لوله‌ی حامل سیال استخراج شده است. غیرخطینگی در سیستم ناشی از در نظر گرفتن جابجایی بزرگ می‌باشد. اندرکنش بین لوله و سیال در جریان چندفازی و نامعینی‌های منتجه به صورت تحریک خارجی تصادفی با تابع توزیع نرمال در نظر گرفته شده است. پس از استخراج معادله‌ی حاکم و گسسته‌سازی آن به روش گالرکین، معادلات زمانی به روش عددی حل شده است. با استفاده از شبیه‌سازی مونت‌کارلو، پارامترهای آماری پاسخ دینامیکی سیستم استخراج شده است. با مطالعه‌ی میانگین خیز یک نقطه از لوله و همچنین در نظر گرفتن حدود بالا و پایین متناظر، (بازه‌ی قابلیت اطمینان) نتایج جامعی از تأثیرات نامعینی‌های بیان ‌شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان می‌دهد که با افزایش سرعت سیال تأثیرات نامعینی در سیستم کاهش پیدا می‌کند. همچنین در نظر گرفتن غیرخطینگی در سیستم باعث افزایش احتمال تخطی از حد حالت مشخص می‌گردد.