عنوان :
محاسبه جريان آزاد متلاطم )Sloshing( با استفاده از روش حجم محدود
پديدآورندگان :
جوارشكيان محمدحسن نويسنده , خليلي مهدي نويسنده
نام دانشگاه :
دانشگاه تبريز
كليدواژه زبان طبيعي :
تلاطم سطح آزاد روش پاندولي روش حجم سيال حجم محدود نيروي جانبي مهندسي مكانيك رده مهندسي
چكيده :
تحليل جريان آزاد متلاطم )Sloshing( بدليل كاربردهاي عملي وسيع آن ، يكي از زمينه هاي مهم تحقيقاتي مي باشد. از جمله در طراحي مخازن سوخت مايع موشكها يا هواپيماها و نيز مخازن حمل مايعات يا سوخت در جاده ها، مطالعه اين پديده بصورت حركت نوساني سيال در داخل مخزن و نيروهاي ناشي از آن ، نقش مهمي در طراحي مخزن براي جلوگيري از نوسانات شديد و واژگوني ايفا مي كند و از اين رو محققين مختلفي تلاش نموده اند با شبيه سازي اين پديده ، اثر نيروها و فركانسهاي سطح آزاد را محاسبه نمايند. با توجه به پيشرفت روشهاي عددي مخصوصا روش المانهاي حجمي محدود در سال هاي اخير، هدف از اين تحقيق ، استفاده از روش حجم سيال يا Volume Of Fluid )VOF( براي شبيه سازي سطح آزاد متلاطم )Sloshing( براي سيا داخل يك مخزن استوانه اي افقي متحرك بوده است كه اين روش مبتني بر المانهاي حجمي محدود مي باشد. در اين پايان نامه ابتدا مسيله تلاطم در مخزني با مقطع دايره اي بوسيله اين روش حل شده است و نتايج بصورت نمودارهاي نيروي جانبي بر حسب زمان ، توسط نرم افزار فلوينت ترسيم گرديده اند. همچنين روش پاندولي بعنوان يك روش تحليلي براي همين مسيله بكار گرفته شده است . براي اين منظور از طريق برنامه نويسي تحليلي ، نتايج بدست آمده از طريق روش حجم سيال مورد مقايسه قرار گرفته و تطابق خوبي بين نتايج حاصل از اين دو روش مشاهده گرديده است . همچنين نمودارهاي موجود براي همين مسيله كه در مقالات معتبر قابل دسترسي است با نمودارهاي بدست آمده در اين پايان نامه مقايسه گرديده و مشاهده مي شود كه هر دو روش مورد استفاده ، مطابقت خوب و قابل قبولي با نتايج ساير مقالات منتشر شده دارد. در ادامه اين پايان نامه ، از روش حجم سيال براي حل مسيله تلاطم در مخازني با مقطع بيضي استفاده شده است كه ضمن تغيير ابعاد مخزن ، شرايط فيزيكي نظير شتاب جانب به مركز، ويسكوزيته و چگالي سيال نيز تغيير داده شده و براي هر يك از اين حالتها نمودارهاي نيروي جانبي بدست آمده است . در نهايت نتايج كلي در مورد اثر تغيير اين پارامترها بر اندازه و فركانس نيروهاي جانبي ناشي از تلاطم بررسي شده و صحت هر يك از اين نتايج نيز با مفهوم تيوري تلاطم تاييد شده است .
