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
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
مطالعه آزمایشگاهی و عددی ارتعاشات سازه های غوطه ور یک و دو درجه آزادی و مقایسه جذب انرژی آنها از امواج
Experimental and Numerical Study of vibration in submerged structures with multi-degree-of-freedom and compare the efficiency of wave's energy absorption
در این مقاله با اندازه گیری آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی، اثر فرکانس، ارتفاع و طول موج امواج گرانشی پیشرونده بر ارتعاشات و انرژی دریافتی سامانههای نوسانی بریستول با یک و دو درجه آزادی به عنوان مبدل انرژی در عمقهای مختلف آب مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشها در یک کانال مجهز به سامانه موجساز بالهای که دارای وسایل اندازهگیری مشخصات موج میباشد، انجام شده است. شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار کامسول که توانایی شبیهسازی برهمکنش محیطهای فیزیکی را دارد برای جریان آشفته صورت گرفته است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی به دست آمده از این مطالعه با هم و نیز مقایسه آنها با نتایج سایر محققین در بازه وسیعی از پارامترهای امواج تطابق مطلوبی را نشان میدهد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که تغییر عمق اجسام غوطهور از سطح آزاد آب اثر قابل توجهی بر رفتار ارتعاشی آنها دارد بطوریکه با افزایش عمق، دامنه نوسانات جسم به یک مقدار ماکزیمم افزایش و سپس کاهش مییابد. نتایج همچنین بیانگر اثر متفاوت عمق نسبی آب بر بازده سامانههای یک و دو درجه آزادی میباشد، بطوریکه افزایش عمق نسبی آب موجب افزایش بازده سامانههای یک درجه آزادی عمودی میگردد در حالیکه تاثیر قابل توجهی بر بازده سامانههای دو درجه آزادی ندارد. نتایج نشان میدهد که برای یک ارتفاع ثابت آب داخل کانال، افزایش فرکانس موجساز موجب افزایش ارتفاع و نیروی امواج تولیدی و در نتیجه افزایش دامنه ارتعاشات جسم غوطهور در دو راستای عمودی و افقی میگردد.
In this study, the effects of frequency, height and wavelength of progressive gravity waves on vibration and energy absorption of the single- and two-degree of freedom Bristol oscillating cylinder systems have been investigated experimentally and numerically in different depth of water. The experiments were carried out in channel equipped with both a paddle-type wave-maker and wave features measurement tools. Numerical simulations were conducted in COMSOL software assigned to simulate interactions between physical environments for turbulent flow. Making a comparison between the numerical and experimental conclusions compared to the other researchers' results demonstrates a desired matching in a wide range of waves' parameters. It can be seen in findings that changing in depth of submerged objects from free surface of water has considerable influence on their vibration behavior, so that by rising in depth, the oscillations amplitude increases to a maximam and then decreases. The obtained results indicate the different effects of relative depth under the submerged buoy on the efficiency of the single- and two-degree of freedom systems; so that increasing water height causes rise in the efficiency of single degree of freedom systems, but it doesn't have considerable influence on two degree of freedom systems. The results also show that expanding the wave-maker frequency for a constant height of water in channel causes to rise in energy and height of the generated waves so that oscillations amplitude of submerged buoy rise in vertical and horizontal line.
انرژی موج,سامانه نوسانی بریستول,موجساز باله ای,فرکانس موج,ارتفاع موج
Wave's energy,Bristol oscillatory system,paddle-type wave-maker,wave frequency,Wave height
103
113
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4497&slc_lang=fa&sid=15
Amirreza
Moghiman
امیررضا
مقیمان
100319475328460065071
100319475328460065071
No
دانشجوی دکتری دانشگاه فردوسی مشهد
Anooshiravan
Farshidianfar
انوشیروان
فرشیدیان فر
100319475328460065072
100319475328460065072
No
استاد دانشگاه فردوسی مشهد
Hamid
Moeenfard
حمید
معین فرد
100319475328460065073
100319475328460065073
Yes
Vakil Abad BLVD Ferdowsi University of Mashhad
Vakil Abad BLVD Ferdowsi University of Mashhad