تاثیر نانو ذرات بر رفتار ارتعاشی مجتمع سوخت در جریان محوری سیال

در این پژوهش، رفتار ارتعاشی مجموعه ای از هفت میله سوخت استوانه ای تحت اثر جریان محوری آشفته سیال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی بر پایه برهم کنش دوطرفه ی سیال_سازه (FSI) انجام شده و با بهره گیری از رویکرد تقسیم بندی شده همراه با کوپل خارجی قوی میان دو حلگر مستقل سیال و سازه پیاده سازی گردیده است. تبادل نیرو و جابه جایی در مرز مشترک با استفاده از شبکه بندی متحرک صورت گرفته و فرآیند محاسبات تا دستیابی به همگرایی کامل ادامه یافته است. برای اعتبارسنجی، نتایج عددی با داده های شبیه سازی موجود در شرایط مشابه مقایسه شده که نشان دهنده دقت مناسب در پیش بینی فرکانس ارتعاش و میزان جابه جایی است. نوآوری اصلی این تحقیق بررسی اثر نانوسیال بر ارتعاشات میله های سوخت می باشد. در این راستا، نانوذرات با درصدهای حجمی ۱، ۲، ۳ و ۴ درصد به سیال پایه افزوده شده و تاثیر آن ها بر فرکانس و دامنه ارتعاش تحلیل گردیده است. یافته ها نشان می دهند که افزایش غلظت نانوذرات موجب کاهش فرکانس و افزایش دامنه ارتعاش می شود. این نتایج اهمیت حضور نانوذرات در تغییر رفتار دینامیکی سازه های در تماس با سیال را برجسته می سازد.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات ناشی از جریان سیال ، نانوسیال ، برهمکنش سیال و ساختار