علی عندلیبی فاضل

علی عندلیبی فاضل


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشکده مهندسی

پایان ­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک

گرایش تبدیل انرژی

 

عنوان:

ارتعاش القاشده در مجاری حلقوی با مقاطع مختلف (مورد استفاده در سوخت راکتورها) و جنس لوله های مشخص و سیال گاز و یا مایع و بررسی ثبات مجرا

 

استاد راهنما:

دکتر ابوالقاسم مکانیک

 

دانشجو:

علی عندلیبی فاضل

 

تاريخ و زمان ارائه:

دوشنبه 30/06/94 ساعت 14

آمفی تئاتر مهندسی






چكيده:

             در این تحقيق برای حل هم­زمان معادلات ناویر- استوکس و معادله ديناميکی سازه جهت مطالعه پایداری و بدست آوردن خصوصیات ارتعاشی یک مسیر حلقوی هم­مرکز حاوی جریان سیال آرام وتراکم­ناپذیر، از نرم­افزار 5/14ANSYS و کد CCL استفاده شده­است. شکل فیزیکی سیلندر شامل طول­هایی به صورت یکنواخت، پله­دار و دیفیوزری می­باشد. یک بار سیلندر درونی ساکن و سیلندر بیرونی قابل­ ارتعاش و سپس سیلندر بیرونی ساکن و سیلندر درونی قابل­ ارتعاش فرض شده­اند. سیلندر متحرک از موقعیت تعادل خود خارج شده و سپس رها شده­است. در این بررسی، بخش سیالاتی مسئله توسط نرم­افزار انسیس و به روش اویلر پسرو مرتبه دوم و معادله سازه از طریق بی­بعدسازی معادله حرکت خطی درجه اول توسط کد CCL حل شده­است. نیروی وارده از جانب سیال به سازه از طریق معادلات ناویر- استوکس محاسبه شده و با جایگذاری این نیرو در معادله ديناميکی موقعیت جدید سیلندر متحرک بدست آمده­است. مد ارتعاش اول برای سه فرکانس  ،  و  بررسی شده­اند. هم­چنین، تاثیر جابه­جایی اولیه سیلندر متحرک با در نظر گرفتن دو مقدار mmmm 3 بر خواص ارتعاشی سیلندر متحرک بررسی شده­است. در انتها، تاثیر عدد رینولدز با در نظر گرفتن دو مقدار 500=Re و 1000=Re بر میرایی افزوده و فرکانس کوپله سیلندرهای متحرک و مقایسه دو سیلندر با یکدیگر بررسی شده­است. مقایسه نتایج بدست آمده از این پژوهش با نتایج حاصل از روش تبدیل مختصات وابسته به زمان (TDCT) در مراجع برای هندسه­های یکنواخت و پله­دار در حالت ارتعاش، بدون توجه به مد سیلندر متحرک، صحت روش بکار گرفته­شده را اثبات کرده­است. نتایج بدست آمده از این تحلیل نشان داده­اند که میرایی افزوده با افزایش فرکانس ارتعاش سیلندر متحرک افزایش می­یابد. هم­چنین،  افزایش جابه­جایی اولیه سیلندر متحرک تنها منجر به افزایش نیروی ناپایدار وارده از جانب سیال به سازه شده و تاثیر چندانی بر میرایی افزوده و فرکانس کوپله ندارد. هم­چنین، افزایش عدد رینولدز باعث نزدیک شدن جریان به جریان پتانسیل شده و میرایی را کاهش می­دهد. و برای سیلندر درونی میرایی افزوده و فرکانس کوپله به دلیل کاهش جرم افزوده کاهش می یابد.


Abstract:

                 In this research, ANSYS14.5 software and a CCL code are used for simultaneous solution of  Naveir-Stokes and dynamic structural equations to study the stability and obtain the vibrational properties of a concentric annular passage conducting a laminar incompressible flow. The physical form of a cylinder include length as a uniform, diffuser and back-step. Once the inner cylinder is assumed to be fixed and the outer cylindrical duct is able to vibrate and then the outer cylinder is assumed to be fixed and the inner cylindrical duct is able to vibrate. The Movable cylinder is displaced from its equilibrium position and then is released. In this study, the fluid part of problem is solved by the use of ANSYS software with second order backward Euler scheme, while the structural equation is solved by non-dimension first order linear movement equation by the use of a CCL code. The fluid force acting on structure is calculated from Navier-Stokes equations and used in dynamic equation of movable cylinder to obtain the new position. The first vibrational mode for three frequency  ،  و  of movable cylinder has been studied. Also, The effect of initial displacement of movable cylinder on vibrational properties, considering values of 1mm and 3mm, is studied. In the end, the effect of two different Reynolds numbers with the values of Re=500 and Re=1000 on added damping and coupling frequency of movable cylinder and two cylinders have been investigated. The results of this research are compared with the Time-Dependent Coordinate Transformation (TDCT) method, explained in references for uniform and back-step geometries without the modal vibration of outer cylinder. This comparison shows a good agreement between these two series of results. Results of this research show that the added mass grows with increase in the frequency. Also, increasing initial displacement of the movable cylinder only lead to increasing unsteady force acting on the structure by the flow but it does not have any significant effect on added mass and coupling frequencies. Also, the result for this research concerning the effect of Reynolds number on vibrational properties shows that increase in Reynolds number results in potential flow solution and causes the added mass to decrease. Also, the added damping and coupling frequency for the inner cylinder is reduced due to the reduction of added mass.


Key Words: Flow-Induced Vibration, Annular passage, Navier-Stokes equations



  مشخصات فردی

نام و نام خانوادگی: علی عندلیبی فاضل     سال تولد:25/4/1369               محل تولد: همدان    

آدرس:همدان-میدان رسالت-خیابان امیریه-کوچه قاسمی پ53

شماره تلفن ثابت 08132733274

شماره موبايل:09189038911      تلفن ضروری:09188134935

 

1-   مشخصات تحصيلی

ديپلم:کارو دانش

محل اخذ: دبیرستان علویان

سال اخذ:86              

معدل: 09/15

فوق دیپلم: ماشین آلات صنعتی    

محل اخذ:شهید مهاجر اصفهان

سال اخذ:89

معدل:61/14

ليسانس: کارشناسی ناپیوسته مکانیک-حرارت سیالات 

محل اخذ: آزاد تاکستان

سال اخذ:92              

معدل:78/14

عنوان پایان نامه: برسی و طراحی خشک کن کوره­های آجرپزی با در نظر گرفتن جابه­جایی سیال هوا

فوق ليسانس: کارشناسی ارشد ناپیوسته مکانیک-تبدیل انرژی

محل تحصیل:دانشگاه بوعلی سینا

سال ورود:92

معدل:06/14

عنوان پایان نامه: ارتعاش القاشده در مجاری حلقوی با مقاطع مختلف (مورد استفاده در سوخت راکتورها) و جنس لوله­های مشخص و سیال گاز و یا مایع و بررسی ثبات مجرا

 

2-   آشنائی با نرم افزار

                             عالی                خوب               متوسط             ضعيف

ü     catia                                    "

ü     ansys                                  "

ü     solid work                                               "

 

3-   آشنائی به زبان های خارجی و ميزان آشنائی

                        عالی         خوب              متوسط           ضعيف                 

ü     انگیسی                       "   

 

4-   عناوین و افتخارات

ü     مقام دوم المپیاد ملی مهارت مکاترونیک در استان همدان در سال 89

ü     مقام دوم المپیاد ملی مهارت مکاترونیک در استان همدان در سال 90

ü     مقام اول المپیاد ملی مهارت مکاترونیک در استان همدان در سال 91 و حضور در مرحله کشوری و کسب مقام دهم

ü    مقام اول المپیاد ملی مهارت مکاترونیک در استان همدان در سال 92 و حضور در مرحله کشوری و کسب مقام چهارم

 

5-   مقالات

1)      ارائه مقاله در چهارمین همایش مهندسی فرآیند با موضوع ارتعاش القاشده در مجاری مبدل­های حلقوی با سیال گازCo2  و بررسی ثبات مجرا