مطالعه عددی ساختار اغتشاش در لوله ها ناشی از چکش آبی با در نظر گرفتن اثر متقابل سازه و سیال

هر چند تا کنون مطالعات گسترده ای بر روی جریان گذرای سریع در لوله ها شده است اما به کارگیری رویکردی که بتواند با کمترین سادهسازی به مطالعه این پدیده بپردازد از اهمیت بسزایی برخوردار است . اغتشاشات به وجود آمده در جریان گذرای سریع در پدیده چکش آبی ۱ و نحوه تغییرات آن در طی زمان مسئله ای است که به روش های گوناگون بررسی شده است . به کمک نرم افزار کامسول۲ جریان گذرای سریع در لوله آب با در نظر گرفتن اثر متقابل سیال و جداره لوله از جنس مس مدل سازی شده است و ساختار اغتشاش در آن بررسی شده است با توجه به تقارن جریان داخل لوله مستقیم ، تحلیل عددی به صورت دو بعدی متقارن محوری انجام گرفته است . رویکرد جدیدی که در این مقاله به کار گرفته شده است بر مبنای حل همزمان معادلات ناویراستوکس در حوزه سیال و معادلات تعادلی و تنش -کرنش در حوزه جامد به روش اویلری -لاگرانژی اختیاری ۳۱ است .تغییرات فشار در پشت شیر با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است . همچنین نحوه تغییر و توزیع پارامترهایی چون پروفیل سرعت ، انرژی جنبشی آشفتگی و اغتشاشات در مقطع میانی لوله در طی زمان بررسی شده است جریان های برگشتی در کنار دیواره برای جریان چکش آبی آرام و آشفته به وضوح قابل مشاهده هستند و همچنین روش اتخاذ شده امکان مطالعه بر روی میزان جابجایی لوله را نیز فراهم کرده است .

کلیدواژه ها:

جریان گذرا ، چکش آبی ، ساختار اغتشاش ، اثر متقابل سازه و سیال