بررسی اثر تغییر ارتفاع کانالِ ایزوترمال بر رفتار ارتعاشی و حرارتی سیلندر قرار گرفته بر روی بستر الاستیک تحت تأثیر جریان جت یکطرفه و دوطرفه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران.

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

doi
10.22060/mej.2021.20112.7171
چکیده

در این مقاله، کنترل فعال جریان ارتعاشات ناشی از جریان سیلندر دایروی قرار گرفته در داخل کانالِ ایزوترمال توسط روش تزریق جریان جت، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین اثر تزریق جریان بر انتقال حرارت داخل کانال نیز مورد بازبینی قرار گرفته است. برای این منظور، سه شیار بصورت متقارن در دیواره‌‌های بالایی و پایینی کانال در فواصل 0، 1 و 4 برابر قطر استوانه می‌‌باشد از سطح کناری سیلندر جایگذاری شده‌‌اند. نوآوری اصلی مطالعه حاضر، بررسی اثربخشی روش ارائه شده بر حسب ارتفاع کانال می‌‌باشد. برای این منظور، 6 کانال با ارتفاع‌‌های 5/5، 6، 7، 8، 9 و 10 برابر قطر استوانه برای انجام شبیه‌‌سازی‌‌های تعامل جریان-سازه‌‌ای در نظر گرفته شده است. برای حل معادلات جریان و انرژی از روش حجم محدود استفاده شده است. برای کوپلینگ حرکت استوانه با میدان جریان از روش دینامیک شبکه استفاده شده است. نتایج عددی نشان می‌‌دهند که برای تمامی کانال‌‌ها با ارتفاع‌‌های مختلف، تزریق جت چه بصورت یکطرفه و چه دو طرفه، از شیار‌‌ 3، اثری در جابجایی ندارد چراکه فاصله جت از سیلندر زیاد می‌‌باشد. با افزایش ارتفاع کانال می‌‌بایست، برای کاهش کامل نوسانات سیلندر، سرعت تزریق را افزایش داد. علت اصلی کاهش کامل ارتعاشات توسط روش تزریق جریان جت، در توقف روند ریزش گردابه‌‌ها دیده می‌‌شود.