مطالعه تجربی و عددی اثر تکانش بر حرکت مایع درون مخازن

مخازن مایع در صنعت کاربرد زیادی دارند. تکانش ناگهانی این مخازن باعث ایجاد امواج سطحی و تلاطم مایع در این مخازن می شود. در این تحقیق با ساختن یک وسیله آزمایشگاهی که شامل بستر ثابت، پاندول اعمال ضربه، و یک میز متحرک با کورس حرکت کوچک است، از طریق اعمال ضربه ناگهانی به یک مخزن شیشه ای حاوی آب که روی میز متحرک نصب می شود، فرکانس و نسبت میرایی نوسانات سطح آزاد سیال درون مخزن اندازه گیری شدند. در ضمن برای یک مدل واقعی معادلات حاکم بر جریان با سطح آزاد در طی زمان در یک مخزن نیمه پر به هنگام اعمال یک ضربه جانبی به روش VOF و توسط نرم افزار FLUENT حل شدند. ضربه وارد شده به مخزن از طریق تعریف یک تابع زمانی ( UDF ) برای سرعت اولیه در نرم افزار مورد استفاده به عنوان شرط اولیه شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که فرکانس نوسانات امواج سطحی تابع قدرت ضربه نبوده و با افزایش ارتفاع سیال به سمت مقدار ثابتی افزایش می یابد. پارامتر میرایی نیز با افزایش ارتفاع مایع به سمت یک مقدار ثابت کاهش می یابد. این دو نشان دهنده مؤثر نبودن لایه های مایع تحتانی مخزن و سکون نسبی آنها در ارتفاعهای بزرگ هستند

کلیدواژه ها:

جریان با سطح آزاد ، ضربه ، فرکانس نوسانات ، کسر حجمی سیال