نام پژوهشگر: عطاءالله کامیابی

بررسی تعدادی از عوامل مؤثر در تشدید ناپایداری فون-کارمن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  امین زکریایی کرمانی   حسین نوعی

در این پروژه حرکت سیال نیوتنی بر روی دو استوانه پشت سرهم در یک محدوده عدد رینولدز در پنج حالت از تغییر قطر به کمک تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی های انجام شده بر اساس تغییر قطر استوانه جلویی و استوانه عقبی انجام گرفته است. بررسی ها در محدوده جریان آرام و بر روی اعداد رینولدز 100، 150، 200، 250 و 300 انجام شده، به طوری که تمرکز عمده شبیه سازی ها در پژوهش های صورت گرفته بر روی ناپایداری جریان و مشاهده پدیده فون کارمن در محدوده جریان مغشوش و بر روی سیستم های تک استوانه ای بوده است. معیار ناپایداری جریان به دلیل دامنه نوسانات بیشتر و نوسانات ضریب لیفت حول صفر، ضریب لیفت کل در طول زمان قرار داده شده است. در ابتدا با قرار دادن دو استوانه با قطر یکسان در حالت ناپایا تحقیق شده است که جریان به ازاء چه عدد رینولدزی ناپایدار می شود و با چه فرکانسی نوسان می کند. سپس با تغییر قطر استوانه در جلو و عقب، ناپایداری جریان و مسئله تشدید بررسی شده است. جهت بررسی صحت مدل مورد استفاده، سیستم تک استوانه را در رینولدزهای 200 و 300 شبیه سازی کرده و سپس با مقایسه نتایج با داده های مقالات، مدل مورد استفاده تأیید شد. برای سیستم دو استوانه شبیه سازی ها برای پنج حالت انجام شد. در تمامی اعداد رینولدز به جز 100 ضمن بروز ناپایداری، با تشدید پدیده ریزش گردابه ای مواجه شدیم. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در اغلب موارد با افزایش عدد رینولدز، ضریب لیفت و فرکانس رهایی گردابه ها افزایش می یابد و همچنین قرار گرفتن استوانه بزرگ در جلو ضریب لیفت را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد ولی پاسخ سیستم کندتر می شود، در حالی که با قرارگرفتن استوانه کوچکتر در جلو پاسخ سیستم سریع تر و با کاهش نسبت قطر استوانه جلو به عقب سیستم به سمت سیستم تک استوانه ای میل می کند.