|
|
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۴، صفحات ۱۵۱-۱۶۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
مطالعه جریان گذرا در لوله ویسکوالاستیک با احتساب اثرات اندرکنشی بر مبنای پاسخ تحلیلی در حوزه فرکانس |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در این تحقیق اندرکنش سیال و سازه، FSI، با احتساب شرایط گذرا درون یک لوله ویسکوالاستیک با استفاده از ابزارهای تحلیل در حوزه فرکانس مطالعه شده است. هدف اصلی بررسی پدیده ضربه قوچ در جداره ویسکوالاستیک از طریق مطالعه فرکانسی و بویژه مبتنی بر شیوه تعمیم یافته ماتریس انتقال بوده است. در اینجا استفاده از تحلیل حوزه فرکانس برای مدلسازی لوله ویسکوالاستیک بدلیل حذف انتگرال کانولوشن که در مدل زمانی ماده ویسکوالاستیک ظاهر می‌شود، مزیت نسبی و تاثیر بیشتری دارد. برای مساله حاضر که تحلیل جریان گذرای حاصل از بسته شدن آنی شیر پایین دست در لوله ویسکوالاستیک می‌باشد، ماتریس انتقال تعمیم یافته که شامل متغیرهای حالت سازه ای علاوه بر متغیرهای هیدرولیکی است، ارایه شده است. بعنوان نواوری کلیدی در تعمیم این شیوه، دو جنبه تحریک غیرهارمونیک و مدل جداره ویسکوالاستیک لحاظ شده است. معادلات کلوین-ویت برای مدلسازی رفتار جداره ویسکوالاستیک مورد استفاده قرار گرفته است. صحت عملکرد مدل حاضر از طریق مقایسه نتایج با دو دسته داده های تحلیلی و آزمایشگاهی بررسی و تایید شده است. برای بررسی همزمان اثرات ویسکوالاستیسیته و اندرکنش سیال- سازه یک مساله نمونه تعریف شده که نتایج حاصل به منظور قیاس بین حالت‌های مختلف تحلیل اندرکنشی و غیر اندرکنشی و نیز در ازای فرض جداره الاستیک و یا ویسکوالاستیک بر مبنای مدل حاضر، استخراج و ارایه شده است. مضافا اینکه مقایسه‌‌ای بین مرتبه‌های مختلف مدل کلوین-ویت و تاثیر آن در نتایج آورده شده است که بر این اساس می توان کارایی مدل 3 مولفه ای را نتیجه گیری کرد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Frequency Domain Analysis of Water Hammer with Fluid-Structure Interaction in Viscoelastic pipe |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
In this research, Fluid-Structure Interaction (FSI) including transient flow in a viscoelastic (VE) pipe has been studied in frequency domain. The main purpose was to investigate water hammer problem using extended Transfer Matrix Method (TMM) in a typical reservoir-viscoelastic pipe-valve system. One of the generally expected advantage of frequency domain analysis is that the integral form of equations in time domain would be transformed to algebraic form. Here it would be more beneficial to utilize frequency domain methods since convolution integral which appears in viscoelastic models in time domain will also be vanished. TMM has been adopted to the transient flow in a VE pipe to derive field matrix where a non-oscillating valve is considered as boundary condition. The generalized Kelvin-Voigt model was used to simulate the viscoelastic behavior of the pipe wall. The proposed model has been explored to solve two well-known case studies of FSI in frequency domain. Results of both cases confirm good agreement between analytical and experimental data. To investigate the simultaneous effects of viscoelasticity and FSI in frequency domain a sample problem has been analyzed. Results for different conditions including interactional and non-interactional system together with both viscoelastic and elastic pipe material have been illustrated and compared. Also a comparison among 3-element, 5-element and higher order Kelvin-Voigt models has been performed based on which one may deduce the appropriateness of 3-element model. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
حامد کریمیان علی آبادی |
گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
احمد احمدی |
گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
علیرضا کرامت |
گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://mej.aut.ac.ir/article_3140_5720720068063012417c36e0615f7c0f.pdf |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2205246.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|