کوپل روشهای حجم محدود و المان مرزی برای تحلیل مسائل اندرکنش جامد سیال

پایان نامه
چکیده

در حالت کلی، اندرکنش سیال سازه هنگامی که انرژی سیال باعث تغییر شکل محسوس مرز جامد شود، اتفاق می افتد. این نوع مسائل به عنوان مسائل اندرکنش سیال- سازه (fsi) در نظرگرفته می شوند. روشهای تکرار شونده گوناگونی برای کوپل کردن معادلات متناظر سیال و سازه در مسائل fsi وجود دارد. در این پایان نامه روشهایی برای حل مسائل fsi با و بدون در نظر گرفتن بار پیرو بر روی سازه پیشنهاد داده شده است. فرمولبندی برای تغییر شکل کوچک و بزرگ برای سازه نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. در اکثر روشهای حل مسائل fsi از ساختار یکسان گره ها در محل اتصال نواحی سیال و سازه استفاده شده است. آرایش یکسان گره ها در ناحیه اتصال سیال و سازه به علت اختلاف ماهیت مسئله در ناحیه جامد و سیال مناسب نیست. در روش ارائه شده در این تحقیق ساختار گره ها در نواحی جامد و سیال در مرز اتصال دو ناحیه می تواند متفاوت باشد. بنابراین، از هر کد یا نرم افزار دلخواه می توان برای آنالیز هرناحیه مسئله fsi استفاده نمود. از نرم افزار فلوئنت که بر پایه روش حجم محدود است برای شبیه سازی مسئله جریان سیال استفاده شده است. یک کد بر پایه روش المان مرزی برای آنالیز ناحیه جامد مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین یک کد فرترن برای کوپلینگ دو ناحیه تدوین شده است. مثالی شامل جریان مغشوش حول یک تیغه انعطاف پذیر برای نشان دادن کارایی روش کوپلینگ پیشنهاد شده ارائه شده است. جواب بدست آمده از روش پیشنهادی با نتایج بدست آمده از نرم افزار تجاری ansys/fluent مقایسه شده است. انطباق نسبتاً مناسبی بین نتایج مشاهده می شود که این نشان دهنده توانایی روش ارائه شده برای حل مسائل fsi می باشد.

منابع مشابه

بررسی ارتعاشات آزاد و اجباری شفت و پروانه شناور با استفاده از کوپل حجم محدود المان مرزی و المان محدود

The main objective of this paper is to provide an applied algorithm for analyzing propeller-shaft vibrations in marine vessels. Firstly an underwater marine vehicle has been analyzed at different speed in unsteady condition using the finite volume method. Based on the results of this analysis, flow field of marine vehicle (wake of stern) and velocity inlet to the marine propeller  is extra...

متن کامل

بررسی ارتعاشات آزاد و اجباری شفت و پروانه شناور با استفاده از کوپل حجم محدود المان مرزی و المان محدود

هدف از ارائه این مقاله ارائه الگوریتم کاربردی جهت تحلیل ارتعاشات شفت - پروانه در شناورهای دریایی می­ باشد. در ابتدا شناور زیر­سطحی در سرعت­ های مختلف در حالت ناپایا با استفاده از روش حجم محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحلیل میدان دنباله پاشنه شناور و ورودی به پروانه در زمان­ های مختلف استخراج شده است. میدان جریان ورودی به پروانه در کد المان مرزی لحاظ ش...

متن کامل

ارزیابی اندرکنش دینامیکی سازه‌ی سرریز نیلوفری با آب مخزن سد به روش تلفیق حجم محدود ـ المان محدود

در پژوهش حاضر، رفتار سازه‌ی تاج و گلوگاه سرریز نیلوفری در هنگام رخداد سیلاب ارزیابی شده است. سازه‌ی سرریز با استفاده از روش المان محدود و سیال مخزن سد با روش حجم محدود در نرم‌افزار A‌N‌S‌Y‌S شبیه‌سازی شده است. رفتار سازه‌ی سرریز نیلوفری طی سه سناریو شبیه‌سازی شده است: الف) سناریوی تحلیل استاتیکی مخزن خالی سد، ب) سناریوی تحلیل استاتیکی مخزن پر که جریان روی تاج سرریز وجود ندارد و ج) سناریوی تحلیل...

متن کامل

توسعه مدل کوپل کاملا لاگرانژی مبتنی بر هیدرودینامیک ذرات هموار برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال – سازه

در مطالعه حاضر، یک مدل عددی کوپل برای مسائل گذرای اندرکنش سیال - سازه الاستیک برپایه روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) پیشنهاد شده است. فرایند کوپل بین یک مدل سیال هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر (ISPH) و مدل سازه کاملا لاگرانژی صورت میگیرد. در روش ISPH، با توجه به اهمیت توزیع مناسب ذرات برای شبیه سازی دقیق و پایدار و تولید یک میدان فشار بدون اغتشاش، یک الگوریتم جدید برای انتقال ذرات جهت م...

متن کامل

تحلیل المان مرزی غیر مستقیم اندرکنش شکست هیدرولیکی و شکست طبیعی در مخازن هیدروکربنی درزه دار

شکست هیدرولیکی به عنوان یکی از مهمترین روش‌های تحریک و ازدیاد برداشت مخازن نفت و گاز شناخته می‌شود. تعیین راستای گسترش شکست و هندسه شبکه شکست ایجاد شده توسط فرآیند شکست هیدرولیکی در افزایش نفوذپذیری مخزن نقش بسزایی دارد. محیط مخزن حاوی شکستگی‌های طبیعی است و اندرکنش شکست هیدرولیکی با این شکستگی‌ها در تعیین هندسه شبکه شکستگی‌های ایجاد شده اهمیت زیادی دارد. توقف، عبور و بازشدگی، شرایط ممکن در برخ...

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 شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023