تعیین ضرایب فشار باد برمخازن ذخیره استوانه‌ای، با استفاده از آزمایش تونل باد و مدل‌سازی عددی

نویسندگان

1 استادیار،دانشگاه دامغان–دامغان–ایران

2 دانشجوی دکتری سازه ،واحد شاهرود،دانشگاه آزاد اسلامی -شاهرود-ایران

3 استادیار گروه عمران ،واحد شاهرود–دانشگاه آزاد اسلامی ،شاهرود،ایران

4 استادیار گروه عمران، واحد دامغان –دانشگاه آزاد اسلامی دامغان ،ایران

doi
10.22065/jsce.2022.304864.2576
چکیده

بار باد، یکی از بارهای جانبی تأثیرگذار در طراحی‌ مخازن ذخیره استوانه‌ای می‌باشد. درروش استاتیکی، یکی از پارامترها در محاسبه نیروی باد وارد برسازه که وابسته به هندسه مخزن می‌باشد، ضریب فشار است. راه‌های یافتن این ضریب، استفاده از آزمایش تونل باد و یا استفاده از مدل‌سازی عددی در نرم‌افزار بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. برآورد دقیق این ضرایب فشار در تمام سطح مخزن جهت محاسبه بار کمانشی و کنترل دیگر معیارهای طراحی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله، ضرایب فشار باد بر روی مخازن ذخیره استوانه‌ای با نسبت ارتفاع به قطر 0.25 و 0.5 و 1 و 1.5با استفاده از آزمایش تونل باد و مدل‌سازی عددی، بر مبنای روش دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم‌افزار ANSYS به‌دست‌آمده است. با مقایسه نتایج ضرایب فشار باد، مشاهده می‌شود با افزایش نسبت ارتفاع به قطر مخزن، بیشینه مقدار ضریب فشار باد منفی(مکش)، افزایش می‌یابد. ماکزیمم فشار منفی در =90oɵ، برابر 2.2 - و بیشینه فشار مثبت در =0oɵ(مقابل باد) برابر 1 به دست آمد . در این تحقیق معادله حاکم بر ضرایب فشار باد بر روی محیط مخازن استوانه‌ای ذخیره، ارائه‌شده است که در طراحی مخازن ذخیره، می‌توان از این معادله استفاده کرد. همچنین ضرایب فشار بر روی مخزن ذخیره ساخته‌شده با استفاده از ورق‌های موج‌دار نیز ارائه‌شده است.