شبیهسازی دو بعدی جریان آرام حول چهار سیلندر استوانهای دو درجه آزادی در چیدمان مستطیلی با استفاده از روش گردابهتصادفی- المانمرزی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری ، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22044/jsfm.2024.13162.3744چکیده
ارتعاش القاشده توسط جریان از عوامل موثر تخریب مکانیکی سازههایی است که در معرض جریان سیال قرار دارند. در این مطالعه با روش گردابه تصادفی-المانمرزی، جریان آرام(رینولدز200) دوبعدی، حول چهار سیلندر استوانه ای یک و دو درجه آزادی در چیدمان مستطیلی، شبیه سازی و ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی، خطوط جریان و جابجایی سیلندرها رسم شده است. میدان چرخشی به تعدادی گردابه عددی منفصل و تغییرات آن در هر گام زمانی، با تعقیب گردابه ها در دیدگاه لاگرانژی، تحت اثر دو مکانیزم جابجایی و نفوذ، همچنین ارضای شرط مرزی سرعت صفر روی جدار هندسه، با خلق گردابه ی صفحه ای صورت می گیرد. سیلندر متحرک با سیستم جرم، فنر و دمپر مدلسازی شده است. نتایج نشان داد تغییرات متوسط ضریب پسای سیلندر یک و دو درجه آزادی نسبت به سیلندر ساکن به ترتیب 0/84 و 0/97 برابر می باشد. دامنه ی ارتعاش سیلندرهای عقبی از سیلندرهای جلویی کمتر بود. دامنه ی عرضی نوسان، سه برابر دامنه طولی مشاهده شد. بیشینه دامنه ی عرضی ارتعاش سیلندرهای یک درجه آزادی 1/51 برابر سیلندرهای دو درجه آزادی بدست آمد. مقایسه حل جریان حول تک سیلندر با بکارگیری روش المان مرزی(و عدم احتیاج به نگاشت همدیس یا درنظر گرفتن تصاویر گردابه ها) با نرم افزار انسیسفلوئنت % 25 کاهش زمانی و % 2/3 افزایش دقت محاسبات را نشان داد.