مطالعات تجربی و عددی فرکانس و میرایی حرکت نوسانی مایع درون یک مخزن

مخازن مایع در صنعت کاربرد زیادی داشته و تکانش ناگهانی این مخازن باعث ایجاد امواج سطحی و تلاطم مایع در آنها می شود. در این تحقیق، با ساخت یک وسیله آزمایشگاهی، شامل بستر ثابت، پاندول اعمال ضربه، و یک میز متحرک با کورس حرکت کوچک، از طریق اعمال ضربه ناگهانی به یک مخزن شیشه ای حاوی آب که روی میز متحرک نصب شده، فرکانس و نرخ میرایی نوسانات سطح آزاد سیال درون مخزن اندازه گیری شده اند. در ضمن برای یک مدل واقعی، معادلات حاکم بر جریان با سطح آزاد در طی زمان در یک مخزن نیمه پر به هنگام اعمال یک ضربه جانبی به روش کسر حجمی مایع حل شده اند. ضربه وارده به مخزن، از طریق تعریف یک تابع زمانی برای سرعت اولیه در نرم افزار مربوطه به عنوان شرط اولیه اعمال شده است. نتایج نشان می دهند که فرکانس نوسان های امواج سطحی تابع قدرت ضربه نبوده و با افزایش ارتفاع سیال، به سمت مقدار ثابتی افزایش می یابند. پارامتر میرایی نیز، با افزایش ارتفاع مایع به سمت یک مقدار ثابت کاهش می یابد. این دو نشان دهنده مؤثر نبودن لایه های مایع تحتانی مخزن و سکون نسبی آنها در ارتفاع های بزرگ است.