کاهش نیروهای سیال بر روی دو سیلندر مربعی شکل پشت سر هم بوسیله یک صفحه کنترل کننده عمودی

در رساله حاضر، تأثیر قرار دادن یک صفحه کنترل کننده عمودی در بالادست جریان برای کاهش نیروهای سیالاتی اعمالی بر روی سیلندرهای مربعی شکل در محدوده جریان آرام و آشفته بررسی شده است. کلیه نتایج حاصله، با استفاده از یک کد حجم محدود مبتنی بر الگوریتم سیمپل سی و شبکه جابجانشده بدست آمده است. همچنین، از مدل توربولانسی برای مدلسازی جریان مغشوش استفاده شده است. در فصل اول و دوم این رساله، مروری بر مفاهیم اولیه و انواع روشهای کنترل جریان انجام شده است و پس از آن در فصل سوم جزئیات مسئله مورد تحقیق، معادلات حل شده، مدل های توربولانسی و روش عددی مورد استفاده در تحقیق حاضر شرح داده شده است. در فصل چهارم، ابتدا در محدوده جریان آرام، حالت بهینه (صفحه کنترل کننده با ارتفاع نصف طول ضلع سیلندر مربعی شکل در فاصله سه برابر طول ضلع سیلندر از آن قرار گیرد) برای کاهش نیروهای سیال بر روی تک سیلندر در عدد رینولدز 160=re ارائه شده است. سپس تاثیر عدد رینولدز 200~50=re بر کنترل جریان برای شرایط بهینه بررسی گردیده است. در مرحله آخر، تاثیر صفحه کنترل کننده بر جریان گذرنده از دو سیلندر پشت سرهم در عدد رینولدز 160=re مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم ابتدا برای اطمینان از اعتبار نتایج بدست آمده از مدل توربولانسی ، نتایج شبیه سازی شده توسط این مدل در رساله حاضر برای تک سیلندر و همچنین دو سیلندر مربعی شکل (بدون صفحه کنترل کننده) با نتایج مدلهای توربولانسی k-? در کار حاضر و دیگر نتایج منتشر شده عددی (les) و تجربی مقایسه شده است. سپس بررسی جریان بر روی تک سیلندر مربعی شکل در حضور صفحه کنترل کننده در عدد رینولدز 56000=re بررسی شده است. نهایتا، در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاد برای کارهای بعدی ارائه شده است. نتایج این تحقیق نشان دادند که استفاده از صفحه کنترل کننده عمودی در بالا دست جریان موجب می شود تا نیروهای اعمالی بر روی سیلندر به میزان زیادی کاهش یابند. از جمله، میزان کاهش نیروی پسای کل در حالت تک سیلندری در جریان آرام 2/37 درصد و در حالت آشفته 64/53 درصد نسبت به حالت بدون کنترل کننده است. علاوه بر آن، استفاده از صفحه کنترل کننده به میزان زیادی از نوسانات نیروهای برآ و پسا بر روی سیلندر می کاهد.