مدل سازي عددي برخورد سيال لزج با صفحه الاستيك شناور در يك حوضچه محدود

NUMERICAL MODELING OF VISCOUS FLUID INTERACTION WITH FLOATING ELASTIC PLATE

محاسبه تاثير موج بر روي سازه عظيم شناور معمولاً بصورت تجربي يا عددي بدست مي آيد. محاسبه عددي معمولاً به دو صورت انجام مي پذيرد. برخي با استفاده از معادله لاپلاس، سيال پتانسيل را حل مي كنند و برخي ديگر از معادله ناويراستوكس استفاده كرده و سيال لزج را تحليل مي كنند. در اين مقاله، برخورد سيال لزج با صفحه الاستيك شناور مورد بررسي قرار گرفته است كه معادلات ناويراستوكس بصورت كوپله و همزمان با معادلات ورق الاستيك شناور حل مي شوند. در مدل سازي عددي تغييرات عمودي ورق الاستيك شناور از مدل تفاضل محدود و روش آپويند استفاده شده است. نتايج عددي بدست آمده با نتايج عددي بصيرت تبريزي و كوچكي مطلق براي جريان پتانسيل و با نتايج عددي اوكوسو و نامبا و نتايج تجربي كاشيواگي براي جريان لزج، مقايسه شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه لزجت باعث افزايش شديد ميرا شدن نوسانات عمودي ورق الاستيك نسبت به جريان غير لزج مي باشد.

The estimation of wave loads on very large flouting structure is usually done by an empirical or a computational approach. The computational approach usually assumes two types. Some use the Laplace equation or potential flow and some take the Navier-Stokes equation or viscous flow analysis. In this study, the interaction between wave and elastic plate is investigated by using viscous flow assumption. It is coupled with the elastic plate equation. Numerical solution is carried out with finite difference method in form of upwind scheme. The displacement of elastic plate is simulated numerically. Numerical results are compared with the numerical results of Basirat Tabrizi and Kouchaki Motlaq for potential flow and with the numerical results of Ohkusu and Namba and experimental results of Kashiwagi for viscous flow. The results show that viscous flows have more damping effect on displacement of elastic plate than non-viscous flows.