مطالعه رفتار نیروی با در جریان حول استوانه مرتعش به روش اندرکنش سیال- سازه

جریان حول استوانه همواره یکی از مسائل بسیار مهم و کاربردی در مکانیک سیالات بوده که مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. تشکیل گردابه های فون کارمن باعث ایجاد نیروینوسانی برا در جهت عمود بر جریان سیال روی سازه می شود که این نیرو می تواند باعث ایجاد تنش نوسانی و در نتیجه خستگی سازه شود. در برخی از کاربردهای مطرح شده از جریان حول استوانه،می توان از تاثیر جابجایی سازه برمیزان نیروهای وارد بر آن صرف نظر کرد ولی امروزه با اهمیت یافتن برداشت انرژی از سازه های نوسانی مانند توربین های بادی بدون پره، محاسبه دقیق نیروهای وارد بر استوانه متحرک بیش از پیش اهمیت یافته است. از این رو در این مقاله میزان نیروی برا در استوانه های ثابت و متحرک مقایسه شده است. برای استوانه متحرک دو پارامتر فرکانس و دامنه جابجایی بهثنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شده و مقایسه بگرای دامنه و فرکانس های مختلف انجام گرفته است. برای شبیه سازی از نرم افزار کامسول و روش اندرکنش سازه- سیال بهره گرفته شده است.نتایج نشان می دهد که فرکانس و دامنه حرکت سازه تاثیر قابل توجهی بر میزان نیروی نوسانی برا دارد که باید در تحلیل ارتعاشات سازه ها مورد توجه قرار گیرد.

Keywords:

جریان حول استوانه , اندرکنش سیال- سازه , توربین بادی گردابگه ای , استوانه مرتعش