بررسی عددی تاثیر راستای زلزله بر پدیده اسلاشینگ در مخازن مستطیلی

پایان نامه
چکیده

مخازن ذخیره آب یکی از سازه های زیر بنایی عمرانی با درجه اهمیت بالا است و به همین دلیل، بررسی رفتارآنها از دیدگاه سازه ای، تبعات اجتماعی و زیست محیطی، در هنگام زلزله از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. در این تحقیق مدلسازی عددی سه بعدی اسلاشینگ غیر خطی در مخازن مستطیلی تحت تحریک هارمونیک و همچنین تحت رکورد زلزله انجام شده و تاثیر پارامترهای مختلف نظیر فرکانس، دامنه و همچنین زاویه تحریک بر پاسخ دینامیکی مخرن بصورت تغییرات سطح آب، فشار و همچنین نیروهای وارد بر بدنه مخزن بررسی شده است. بدین منظور از روش شیء متحرک عمومی (gmo) برای مدلسازی حرکت مخزن تحت تحریک زلزله در پایه استفاده شده و از تکنیک جز حجم سیال (vof) برای مدلسازی حرکت سیال در داخل مخزن بهره گرفته شده است. بواسطه نوسانات شدید سطح آب، از مدل آشفتگی مناسب برای بیان لزجت گردابه ای استفاده شده و معادلات حاکم به روش حجم محدود (fvm) حل عددی شده است. نتایج حاصله نشان داد، برای تحریک با دامنه ثابت، به ازای فرکانس معادل با فرکانس طبیعی مخزن، پدیده تشدید رخ داده و به ازای فرکانس های ?0 9/0 و ?0 1/1 پدیده تپش رخ می دهد به نحوی که دوره تناوب تپشی هم برای سری زمانی سطح آب و هم فشار، 5/9 برابر دوره تناوب پدیده اسلاشینگ می باشد. همچنین مقادیر مختلف دامنه تحریک می تواند باعث جابجایی لایه های مختلف سطحی سیال شده و اندرکنش مقدار سیال سطحی جابجا شده و مومنتم قائم آن باعث شکل گیری الگوهای مختلف اسلاشینگ می شود. مدلسازی پدیده اسلاشینگ تحت تحریک با فرکانس ها و زوایای مختلف تحریک نشان داد که بسته به زاویه و همچنین فرکانس تحریک، امواج مختلف به صورت تک جهتی، قطری، مربعی، چرخشی و نامنظم در داخل مخزن رخ می دهد. در یک فرکانس تحریک ثابت، بیشترین بالاروی سطح آب در حالت تحریک تحت زاویه 45 درجه رخ می دهد. همچنین بیشترین نیروی فشاری وارد بر جداره های مخزن در حالت تحریک صفر درجه رخ داده و با افزایش زاویه تحریک، از اختلاف مقدار نیروهای وارد بر مخزن در دو راستا کاسته می شود.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

آنالیز عددی مخازن ذخیره سوخت ذوزنقه ای شکل با در نظر گرفتن پدیده اسلاشینگ

پدیده اسلاشینگ یکی از مسائل پیچیده در پدیده‌های جریان با سطح آزاد است. بررسی این پدیده کاربرد زیادی در زمینه های مختلف علوم مهندسی دارد که از آن‌جمله می‌توان به بررسی رفتار کشتی های حمل سوخت  و گاز مایع اشاره نمود. این پدیده از دیدگاه سازه ای می تواند شرایط بحرانی را برای سازه های دریایی بوجود آورد که از آن‌جمله می‌توان به افزایش مقدار فشار وارد بر بدنه مخزن اشاره نمود. لذا نحوه توزیع فشار بر ر...

متن کامل

تاثیر زلزله های حوزه نزدیک بر رفتار امواج سطحی مخازن ذخیره مایعات بتنی مستطیلی

یکی از مهمترین اجزای سامانه های آبرسانی، مخازن ذخیره مایعات است. به هنگام وقوع زلزله، اندرکنش آب و سازه در مخازن ذخیره مایعات و پدیده حرکت سطح آزاد سیال تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر مقادیر پاسخ سازه دارد. با توجه به اهمیت اثرات زلزله‌های حوزه نزدیک و تاثیر آنها بر رفتار لرزه‌ای و بارهای وارد به سازه-ها، در این مطالعه، نحوه حرکت امواج سطحی و ارتفاع آنها در مخازن مستطیلی بتنی در حالت دو بعدی تحت زلزله...

متن کامل

مدل سازی عددی پدیده اسلاشینگ در مخازن محتوی سیال با استفاده از روش نسبت حجمی سیال.

پدیده اسلاشینگ هنگامی اتفاق می افتد که مخزنی که بصورت جزئی از سیال پر شده است، تحت نیروهای خارجی پایا و یا گذرا قرار گیرد. در این حالت، سطح آزاد مایع حرکت نموده و به دیواره های مخزن برخورد کرده و با دیواره مخزن تبادل نیرو می نماید. این نیرو ها ممکن است سبب بروز مشکلاتی مانند اختلال در عملکرد سفینه های فضائی گردد. در این پژوهش، یک مدل محاسباتی که قادر به شبیه سازی اسلاشینگ مایع در مخازن دو بعدی ...

15 صفحه اول

مدل تحلیلی پدیده اسلاشینگ درمخازن مکعب شکل

اسلاشینگ یکی از پدیده‌های متداول در مخازن حاوی سوخت یا مایع دارای سطح آزاد است. وجود اسلاشینگ در مخازن نیمه‌پر شناورها ممکن است به ناپایداری استاتیکییا دینامیکی شناور منجر شود. در این مقاله یک مدل ریاضی برای شبیه‌سازی پدیده اسلاشینگ ارائه شده و شکل مودهای اصلی حرکت سطح آزاد سیال در مخازن مکعب شکل مدل‌سازی و بررسی شده است. معادلات حاکم، معادلات سیال پتانسیل بوده و از تأثیر کشش سطحی سیال در مقاب...

متن کامل

استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت شبیه سازی پدیده ی تلاطم در مخازن مستطیلی

در این تحقیق، الگوریتم ژنتیک برای شبیه‌سازی پدیده‌ی تلاطم در مخازن مستطیلی مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور، یک مدل عددی با عرض و ارتفاع قابل تغییر، تحت یک حرکت خطی با دامنه و فرکانس زاویه‌یی قابل تنظیم تهیه و مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله‌ی بعد، با استفاده از نتایج مدل عددی و به‌کمک الگوریتم ژنتیک، روابطی برای تخمین بیشینه جابه‌جایی سطح آزاد آب و بیشینه نیروی افقی وارد بر بدنه مخزن ارا...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و تحلیل عددی رفتار ارتعاشی مخازن مستطیلی بتنی ذخیره‌ی آب

برای بالابردن دقت تحلیل دینامیکی مخازن ذخیره‌ی آب، بررسی مشخصه‌هاو رفتار ارتعاشی سیستم آب و سازه اهمیت زیادی دارد. به‌منظور بررسی رفتار ارتعاشی مخازن ذخیره‌ی آب، یک مخزن مستطیلی بتنی به ابعاد ۱۳۰$t‌i‌m‌e‌s$۱۳۰ و ارتفاع ۱۵۰ سانتی‌متری ساخته و برای حالت‌های مختلف ارتفاع آب، آزمایش مودال بر روی آن انجام شد. در بخش تحلیلی با استفاده از روش المان محدود، مخزن ساخته‌شده در آزمایشگاه مدل و نتایج آن با ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه محقق اردبیلی - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023