تحلیل ناپایداری و ارتعاشاتی لوله حامل جریان در بستر الاستیک تحت بار حرارتی

در این مقاله، ناپایداری لوله حاوی جریان سیال که در دوسر مفصل شده و بر روی بستر الاستیک قرار گرفته، تحت بار حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در سرعت های زیر بحرانی تاثیر سرعت سیال و تغییر دما بر فرکانس طبیعی سیستم بررسی شده است. با فرض کوچک بودن جابجایی های لوله، از روابط خطی استفاده شده و رابطه تنش و دما نیز خطی در نظر گرفته شده است. معادلات با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و سپس با بکارگیری روش مربع سازی دیفرانسیلی حل شده اند. بنابر نتایج حاصله، افزایش دما و سرعت سیال به عنوان عامل ناپایدارکننده و ضریب سختی بستر الاستیک به عنوان عامل پایدارکننده در سیستم عمل می کنند. با توجه به نمودارها، تاثیر دما بر ناپایداری نسبت به تاثیر ضریب سختی بستر بر پایداری، نقش پررنگ تری دارد. در سرعت های کمتر از سرعت بحرانی، شاهد کاهش فرکانس اول سیستم در اثر افزایش دما و سرعت سیال هستیم. تا جایی که نهایتا فرکانس به صفر رسیده و حالت بحرانی رخ می دهد و لوله کمانش می کند.

Keywords:

لوله حاوی جریان سیال , بار حرارتی , بستر الاستیک , ناپایداری , سرعت بحرانی سیال