مطالعه تاثیر ویسکوزیته مایع و سطوح گسترش یافته بر نوسانات آزاد مایع درون مخزن تحت ضربه

مخازن مایع در صنعت کاربردهای فراوانی دارند. تکانش ناگهانی این مخازن باعث ایجاد امواج سطحی و تلاطم مایع در این مخازن می گردد. تلاطم ایجاد شده سبب وارد نمودن نیروهایی به جدار مخزن شده تا آنجا که می-تواند سبب اشکالاتی در سیستم حمل و نقل آن گردد. در این پروژه به دو روش تجربی و عددی به مطالعه جریان سیال در یک مخزن مایع پرداخته شده است. مطالعه ویژگی های نوسانی مایع در چهار ارتفاع مختلف به کمک یک مخزن مستطیلی شیشه ای انجام شد. مخزن به کمک یک پاندول تحت تکانش لحظه ای قرار گرفت و از سطح سیال در حین تلاطم فیلمبرداری شد. برای بررسی اثر صفحات میراکننده بر ویژگی های نوسانی سیال در مخزن مورد مطالعه به ساخت صفحات میراکننده مستطیلی پرداخته شد. در مرحله بعد به منظور مطالعه ی اثر لزجت سه سیال با مقادیر لزجت 1، 316 و 713 سانتی پواز در نظر گرفته شد. شبیه سازی های عددی در حالات مختلف برای دو حالت همراه و بدون صفحات میراکننده برای مقادیر لزجت مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع سیال فرکانس نوسانات افزایش می یابد، البته با افزایش ارتفاع سیال به بیش از 3/2 ارتفاع مخزن فرکانس تقریبا ً ثابت می ماند. همچنین نتایج نشان داد که نصب صفحات میراکننده در مخزن سبب تسریع نرخ میرایی نوسانات مایع در مخزن می گردد. همچنین بهتر است این صفحات نزدیک به سطح آزاد سیال قرار گیرند چراکه تاثیر بیشتری در میرایی نوسانات دارند. افزایش لزجت سیال اثر ناچیزی در تغییر فرکانس نوسانات سیال دارد. هر دو روش تجربی و عددی این نتایج را تایید می کنند