نام پژوهشگر: روزبه سقطچی

شبیه سازی عددی جریان با سطح آزاد حول استوانه در حال نوسان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  روزبه سقطچی   مفید گرجی بندپی

در این رساله، جریان حول استوانه نوسانی نزدیک به سطح آزاد در دو حالت نوسان طولی و عرضی به روش عددی شبیه سازی شده است. بدین منظور از روش عددی ذره-مبنای بدون شبکه اس-پی-اچ استفاده شده است. با توجه به ماهیت ذره ای روش و عدم نیاز آن به شبکه، هیچ گونه محدودیتی در هندسه و نوع حرکت جسم وجود نداشته و همچنین سطح آزاد به راحتی شبیه سازی می شود. نتایج حاصل از برنامه نوشته شده، ابتدا با نتایج موجود محققان دیگر برای مسائل مختلف مقایسه شده و صحت برنامه موجود تأیید شده است. در بخش نتایج، جریان حول استوانه نزدیک به سطح آزاد در دو حالت نوسان عرضی و طولی برای نخستین بار بررسی شده است. تغییرات الگوی جدایش گردابه ها، ضرایب بی بعد برآ و پس آ در اثر نوسان و حضور سطح آزاد مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین پارامترهای مختلف مرتبط با سطح آزاد نیز بررسی گردیده اند. نتایج نشان داد که سطح آزاد، باعث تغییر رفتار گردابه ها، دنباله و در نتیجه نیروهای برآ و پس آ می شود. با افزایش عمق استوانه، تمامی این رفتارها به سمت جریان بر روی استوانه در غیاب سطح آزاد میل می کند. با کاهش عمق، جت سیال در بالای استوانه تشکیل می شود که بسیاری از پارامترها را تحت تأثیر قرار می دهد. برای مثال افزایش ضرایب برآ و پس آ و تغییر الگوی جدایش گردابه ها از آثار این جت سیال می باشند. با کاهش بیشتر عمق، این جت از بین رفته و سبب کاهش در ضرایب برآ و پس آ می شود. همچنین شبیه سازی برای حالتی انجام شد که نیمی از استوانه در خارج از سیال قرار داشته و یا در اثر نوسان به خارج از سیال منتقل می شد.