جستجو در:
دوره 22، شماره 11 - ( آبان 1401 )
جلد 22 شماره 11 صفحات 646-637 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Kia S M, Nejati jahromi M, Isvand H. Numerical simulation and experimental evaluation of an unsteady flow around forced rotating cylindrical prototype with three orthogonal plates. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (11) :637-646
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-60890-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-60890-fa.html
کیاء سید محمود، نجاتی جهرمی منصور، عیسوند حسن. ارزیابی و پردازش عددی و تجربی جریان غیر دائم حول مدل های دوار استوانه ای با سه صفحه متعامد تحت دوران اجباری. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (11) :637-646
1- کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، تهران، ایران
2- دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران ،mansournejati@gmail.com
3- دانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
2- دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران ،
3- دانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
چکیده: (1701 مشاهده)
به‌طورکلی اجسام در حال دوران (آنتن‌ها، فرفره‌ها، اجسام پرنده دارای دم) همواره با توجه به ابعاد و سرعت‌های دورانی مختلف، گشتاورهای دورانی متفاوتی تولید می‌کنند. در مواردی نیز موجب وارد شدن خسارات زیادی به دیگر تجهیزات می‌شود، لذا می‌بایست از میزان گشتاوری که اجسام دوار در سرعت‌های دورانی مختلف و همچنین در حضور و یا عدم حضور جریان هوا تولید می‌کنند، مطلع شد. با توجه به اهمیت این موضوع، در این مطالعه به تجزیه‌وتحلیل عددی و تجربی جریان غیر دائم حول مدل استوانه‌ای دارای صفحات عمودی تحت دوران اجباری پرداخته‌شده است و هدف اصلی آن، اندازه‌گیری گشتاور اجسام در حال دوران در شرایط حضور جریان باد و همچنین تثبیت دوران در سرعت‌های دورانی ثابت می‌باشد. ابتدا دستگاه اندازه‌گیری گشتاور دورانی آیرودینامیکی ساخته‌شده و سپس مدل استوانه 3 باله‌ای در تونل باد تحت آزمایش قرارگرفته و شبیه‌سازی عددی مدل‌های 3 و 2 باله‌ای نیز در شرایط یکسان آزمایشگاهی توسط نرم‌افزار انسیس فلوئنت انجام گرفت. تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی مشاهده گردید و حداکثر خطا بین آن‌ها کمتر از 10 درصد ثبت شد که قابل‌قبول می‌باشد. از نتایج شبیه‌سازی مشاهده شد در هر 180 درجه دوران که بیشترین سطح مقطع مدل‌ها در معرض برخورد مستقیم جریان باد قرار می‌گیرد، ماکزیمم گشتاور تولیدی مدل استوانه 2 باله‌ای، 30 درصد بیشتر از ماکزیمم گشتاور تولیدشده توسط مدل 3 باله‌ای می‌باشد. با افزایش سرعت جریان باد از 20 تا 60 متر بر ثانیه، گشتاور دورانی مدل 3 باله‌ای از 4/0 تا 2/1 نیوتن متر که معادل 200 درصد می‌باشد، افزایش می‌یابد.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
دینامیک سیالات محاسباتی
دریافت: 1401/1/26 | پذیرش: 1401/4/12 | انتشار: 1401/8/10
دریافت: 1401/1/26 | پذیرش: 1401/4/12 | انتشار: 1401/8/10
فهرست منابع
1. [1]. Van Dyke, M., 1982. "An Album of Fluid Motion", 10th Edition, pp. 56-57.
2. [2]. Kia, S. M., and Talebi, F., 2018. "Numerical investigation of unsteady flow around a circular cylinder at different reynolds number", 26th Annual International Conference of Iranian Society of Mechanical Engineers, Vol. 3, pp. 4591-4595.
3. [3]. Durante D., Rossi, E., and Graziani, G., 2016. "Numerical simulations of the transition from laminar to chaotic behavior of the planar vortex flow past a circular cylinder", Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol. 48, pp. 18-38. [DOI:10.1016/j.cnsns.2016.12.013]
4. [4]. Yeon, Seong Mo., Yang, Jianming., and Stern, Frederick., 2015. "Large-eddy simulation of the flow past a circular cylinder at sub- to super-critical Reynolds numbers", Ocean Research, Vol. 59, pp. 663-675. [DOI:10.1016/j.apor.2015.11.013]
5. [5]. Clement R. R., SM., and Maull, D. J., 1975. "The representation of sheets of Vorticity by Discrete Vortices", progress in aerospace science, 16(2), pp. 129-149. [DOI:10.1016/0376-0421(75)90013-5]
6. [6]. Stringer, R.M., Zang, J., and Hillis, A.J., 2014. "Unsteady RANS computations of flow around a circular cylinder for a wide range of Reynolds numbers", International Journal of Research and Development, Vol. 87, pp. 1-9. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2014.04.017]
7. [7]. Helmoholtz, H., 1858. "Uber integral der hydrodaynamischen gleichunqen welch den wirbelewequngen entsprechen", jounal fur diereine and angewandte mathematic. [DOI:10.1515/crll.1858.55.25]
8. [8]. Fink, P. T., and soh, W. K., 1974. "Calculation of vortex sheets in unsteady flow and application in ship hydrodynamics", symp on Naval hydrodynamic.
9. [9]. Saffman, P. G., and baker, G. R., 1979, "Vortex interaction", journal of fluid mechanic. [DOI:10.1146/annurev.fl.11.010179.000523]
10. [10]. Saffman. P. G, 1981. "Dynamic of vorticity", journal of fluid mechanic. [DOI:10.1017/S0022112081001511]
11. [11]. Leonard, A., 1980. "Vortex methods for flow simulation", journal of computational physics, Vol 37(3), pp. 289-335. [DOI:10.1016/0021-9991(80)90040-6]
12. [12]. Leonard, A., 1980. "Vortex simulation of three-dimentional spotlike disturbances in a laminar boundary layer", journal of computational physics, Vol 14, pp. 7-12.
13. [13]. Leonard, A., 1985. "Computing three-dimentional in compressible flows with vortex elements", journal of fluid mechanics, Vol. 17, pp. 523-559. [DOI:10.1146/annurev.fl.17.010185.002515]
14. [14]. Leonard, A., and Conet, B., 1985. "Two studies in three-dimentional vortex dynamics: A perturbed round jet and an inhomogeneous mixing layer", the Norwegian Inst, Vol. 22, pp. 362-278.
15. [15]. Aref, H., 1983. "Integrable chaotic and turbulent vortex motion in two dimensional flows", journal of fluid mechanics, Vol. 15, pp. 345-389. [DOI:10.1146/annurev.fl.15.010183.002021]
16. [16]. Joukovski, N. E., 1948. "Attached Vortex", gas mechanic, Vol. 2, pp. 149-168.
17. [17]. Feng, c.c, 1968. "The measurement of vortex included effects in flow past stationary and oscillating circular and d-section cylinders. Master's Thesis, The University of British Columbia, Canada.
18. [18]. Umemura, S., Yamaguchi, T., Shiraki, K., 1971. "On the vibration of Cylinders caused by Karman Vortex", Bulletin of Japan Society of Mechanical Engineering, Volume 14, No. 75, pp. 929-936. [DOI:10.1299/jsme1958.14.929]
19. [19]. Z, Zabar, 2003. "Electric Machines, Drives", Encyclopedia of Physical Science and Technology, Encyclopedia of Physical Science and Technology, pp.69-95. [DOI:10.1016/B0-12-227410-5/00917-0]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |