بررسی تغییرات ناگهانی توان مهار شده در ناحیه‌ی گالوپینگ برای دو سیلندر پشت سر هم

Abstract

در این مقاله اثر حرکت هم‌فاز و غیر هم‌فاز دو سیلندر زبر دایره‌ای پشت سر هم بر حرکت ناشی از جریان بررسی شده است. حرکت ناشی از جریان (FIM) یک پدیده است که اغلب در سازه‌های بلند و باریک که در معرض جریان عرضی هستند، رخ می‌دهد. پدیده‌‌ی ارتعاش ناشی از گردابه‌ها، یا به اختصار VIV و گالوپینگ رایج‌ترین پدیده‌‌‌‌ها در حرکت ناشی از جریان هستند که به دلیل اثر متقابل لایه‌ی برشی و کف آب سیلندر بالادست رخ می‌دهد. در این مقاله اثر فاصله‌ی دو سیلندر زبر دایره‌ای پشت سر هم بر FIM بررسی شده است. نمودارهای توان مهار شده برای سیلندر بالادست، پایین‌دست و مجموع انرژی با کمک دستگاه مبدل انرژی استخراج گردیده است. مبدل گردابه از یک جسم بلاف صلب تشکیل شده است که به صورت الاستیک روی پایه‌ای نصب می‌شود و در معرض جریان سیال قرار می‌گیرد. انرژی مکانیکی حاصل از ارتعاشات استوانه نیز توسط سیستم انتقال قدرت به ژنراتور منتقل می‌شود. معمولا با افزایش سرعت میزان انرژی مهار شده در منطقه‌ی گالوپینگ افزایش می‌یابد، اما برخلاف انتظار در محدوده‌ی سرعت‌های بین 0.9 و 1.3 متر در ثانیه، یک افت یا یک پرش ناگهانی دیده می‌شود. هدف این مقاله، یافتن دلیل حضور این تغییرات با بررسی نحوه‌ی نوسانات دو سیلندر نسبت به یکدیگر می‌باشد. یافته‌ها نشان می‌دهد که دلیل حضور افت در میزان توان مهار شده 7.23 و 25.5 درصدی به ازای سختی فنر 800 و 1200 نیوتن در متر ناشی از تغییرات در نحوه‌ی الگوی نوسانات سیلندر پایین دست می‌باشد.