Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
10
1
gregorian
2017
1
1
16
10
online
1
fulltext
fa
بررسی آزمایشگاهی ارتعاش ناشی از گردابه در سازههای استوانهای قائم: بررسی تاثیر شرایط انتهایی بر رفتار ارتعاشی سازه
Experimentally Investigation on the Vortex-Induced Vibration of Circular Cylinders: Effect of end conditions on the response of the Structure
در سالهای اخیر، مطالعه آزمایشگاهی پدیده ارتعاش ناشی از گردابه، یکی از موضوعات مورد علاقه در بین محققین بودهاست. با این حال فرضیات و روشهای مورد استفاده در هر آزمایش، منجر به نتایج به نسبت متفاوتی در تحقیقهای صورت گرفته، شده است. در مقاله حاضر، با استفاده از یک استوانه، به بررسی و تحلیل اثر شرایط انتهایی در پاسخهای ارتعاشی استوانههای در معرض جریان آب پرداخته شده است. برای این منظور یک استوانه صلب که به صورت ارتجاعی در یک حوضچه کشش نصب شده، در دو حالت با و بدون ورق انتهایی مورد آزمایش قرارگرفته است. محدوده اعداد رینولدز آزمایش شده از 5.8×103 تا 6.6×104 است. به منظور کنترل روش آزمایشگاهی مورد استفاده، دادههای بدست آمده در این تحقیق، برای حالتی که ورق انتهایی به استوانه الصاق شده، با دادههای مشابه آزمایشگاهی دیگر محققین مورد مقایسه قرارگرفته است. <br />مقایسه نتایج این تحقیق با کارهای گذشته، گویای درستی روش مورد آزمایش بوده است. براساس نتایج این تحقیق ورق انتهایی تاثیر قابل توجهی بر دامنه بدون بعد ارتعاشی استوانه خواهد داشت. همچنین، با حذف ورق انتهایی نمودار دامنه بدون بعد استوانه به سرعتهای کاهش یافته بالاتری انتقال مییابد. در پاسخ بسامدی استوانه، حذف ورق انتهایی منجر به مقادیر کمتری برای بسامد استوانه شده است. بررسی ضریب نیروی برآیی نیز گویای روند مشابهی با آنچه که در دامنه بدون بعد دیده شد، میباشد. بطور کلی، بر اساس نتایج این تحقیق، حذف ورق انتهایی منجر به تحریک بیشتر استوانه در معرض جریان خواهد شد.
In recent decades, experimental studies of the vortex-induced vibration (VIV) became one of the interesting fields of science. However, variety of assumptions and methods of experiments have led to different results in various researches. Several parameters such as mass ratio, aspect ratio, degrees of freedom, and boundary conditions affect the VIV response of a simple circular cylinder. The current paper reports and discusses the results of in-water VIV experiments on an elastically mounted rigid cylinder with various types of end conditions. This paper focusses on the effects of the end condition by attaching an endplate to a circular cylinder and the results compared with those from a cylinder with no endplate. The Reynolds number ranges from 5.8×103 to 6.6×104. Experimental setup have also been compared and verified with some classical results of VIV. Results of current study was favorably compatible with previous researchers’ results.<br />The experimental results show that, the end condition noticeably changes the VIV amplitude especially in the lock-in area. Moreover, non-dimensional amplitudes shift to the higher reduced velocities when the endplate is removed. In the frequency responses, the cylinder with no endplate has lower quantities rather than the cylinder with an attached endplate. Evaluation of lift force coefficients also shows a similar pattern of effects on the non-dimensional amplitude. Consequently, the excitation of the structure in the lock-in region increases, when the endplate from the cylinder’s end is removed.
ارتعاش ناشی از گردابه,ورق انتهایی,دامنه بدون بعد,نیروی برآیی,اختلاف فاز بین نیروی برآیی سیال و جابجایی استوانه
Vortex-Induced Vibration,Endplate,Non-dimensional Amplitude,Lift Coefficient,Phase Shift between the Lift Force and the Cylinder’s Displacement
421
428
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-3212&slc_lang=fa&sid=15
Arash
Bakhtiari
آرش
بختیاری
100319475328460044817
100319475328460044817
No
K. N. Toosi University of Technology
داانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Mostafa
Zeinoddini
مصطفی
زین الدینی
100319475328460044816
100319475328460044816
Yes
K.N. Toosi University of Technology
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Majid
Ehteshami
مجید
احتشامی
100319475328460042326
100319475328460042326
No
K. N. Toosi University of Technology
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Vahid
Tamimi
وحید
تمیمی
100319475328460041786
100319475328460041786
No
Tehran University
دانشگاه تهران