تعیین ضرایب هیدرودینامیکی استوانه به روش تجربی در کانال آب تحت اثر امواج منظم

تحلیل جریان حول یک استوانه در حال نوسان و یا استوانه ساکن در جریان نوسانی، اهمیت زیادی در بسیاری از زمینه های طراحی و ساخت سازه های دریایی از جمله رایزرها دارد. در صنعت نفت و گاز فراساحل، رایزرهای دریایی به عنوان یکی از المانهای مهم برای حفاری، تولید و انتقال مواد از سر چاه به سکوهای دریایی مورد استفاده قرار میگیرند. این المانهای مهم تحت نیروهای پریودیک ناشی از موج و جریانهای دریایی میباشند. در این مقاله ضرایب درگ و اینرسی استوانه ساکن تحت تاثیر امواج منظم از طریق آزمون های تجربی محاسبه میشود. آزمون های انجام شده در حوضچه کشش پژوهشکده علوم و فناوری زیر دریا دانشگاه صنعتی اصفهان به انجام رسیده است. پس از تهیه مدل، سیستم اندازه گیری بر روی مدل قرار داده شده و سیستم اندازه گیری به یک ترولی واقع بر روی کانال آب ثابت میگردد. تولید امواج منظم توسط دستگاه موج ساز واقع بر روی حوضچه صورت میگیرد. امواج تولید شده نیرویی به استوانه وارد میکند که بوسیله دستگاه اندازه گیری با یک فرکانس نمونه برداری مشخص ثبت میشود. با استفاده از روابط موریسون و از طریق تعیین ضرایب فوریه، ضرایب درگ و اینرسی برای استوانه مورد نظر محاسبه میگردد. نتایج حاصله بر اساس عدد بدون بعد کولگان- کارپنتر بیان شده است. نتایج نشان میدهد با افزایش عدد کولگان- کارپنتر ضریب درگ و ضریب اینرسی افزایش مییابد

Keywords:

ضرایب هیدرودینامیکی , امواج منظم , معادله موریسون , موج ساز , حوضچه کشش