کنترل ارتعاشات ناشی از گردابه در جریان حول استوانه دایروی با استفاده از میدان مغناطیسی محوری

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 آذر 1401  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.76843.1122

نویسندگان

امیراصلان مسافری¹؛ مصطفی اسماعیلی ²؛ امیرحسین ربیعی³

¹کارشناسی ارشد، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران

²استادیار، دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران

³دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک

چکیده

در مطالعه حاضر مشخصات ارتعاش ناشی از گردابه سیال هادی جریان الکریسیته حول استوانه قرار گرفته بر بستر الاستیک به صورت عددی بررسی شده است. جریان سیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی یکنواخت در راستای محور استوانه بوده تا کارایی این روش کنترل فعال حلقه باز در کاهش ارتعاشات ناشی از گردابه سازه مورد ارزیابی قرار گیرد. جهت تحلیل این مسئله دو طرفه تعامل سازه و سیال، روش عددی حجم محدود برای حل معادلات پیوستگی، مومنتوم حاکم بر جریان سیال و روش انتگرال صریح برای حل معادلات حرکت سازه صلب استفاده شده است. شبیه سازی‌ها به ازای سرعت‌های کاهش یافته 2 تا 9 و مقادیر مختلف عدد استورات انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد، اثربخشی میدان بسیار خوب بوده و ارتعاش عرضی و طولی به صورت کامل (100%) کاهش یافته است. برای تمام سرعت های کاهش یافته، با افزایش قدرت میدان مغناطیسی، رفته رفته روند ریزش گردابه‌ها متوقف شده تا جایی‌که بطور کلی یک دنباله متقارن تشکیل شده و با عبور از شدت میدان مغناطیسی بحرانی حتی دنباله گردابه متقارن نیز ناپدید می‌شود.

کلیدواژه‌ها

ارتعاشات القایی ناشی از گردابه؛ تعامل سازه و سیال؛ میدان مغناطیسی؛ شبیه سازی عددی