مطالعات تجربی و عددی فرکانس و میرایی حرکت نوسانی مایع درون یک مخزن

نویسندگان

چکیده

مخازن مایع در صنعت کاربرد زیادی داشته و تکانش ناگهانی این مخازن باعث ایجاد امواج سطحی و تلاطم مایع در آنها می‌شود. در این تحقیق، با ساخت یک وسیله آزمایشگاهی، شامل بستر ثابت، پاندول اعمال ضربه، و یک میز متحرک با کورس حرکت کوچک، از طریق اعمال ضربه ناگهانی به یک مخزن شیشه‌ای حاوی آب که روی میز متحرک نصب شده، فرکانس و نرخ میرایی نوسانات سطح آزاد سیال درون مخزن اندازه‌گیری شده‌اند. در ضمن برای یک مدل واقعی، معادلات حاکم بر جریان با سطح آزاد در طی زمان در یک مخزن نیمه پر به هنگام اعمال یک ضربه جانبی به روش کسر حجمی مایع حل شده‌اند. ضربه وارده به مخزن، از طریق تعریف یک تابع زمانی برای سرعت اولیه در نرم‌افزار مربوطه به عنوان شرط اولیه اعمال شده است. نتایج نشان می‌دهند که فرکانس نوسان‌های امواج سطحی تابع قدرت ضربه نبوده و با افزایش ارتفاع سیال، به سمت مقدار ثابتی افزایش می‌یابند. پارامتر میرایی نیز، با افزایش ارتفاع مایع به سمت یک مقدار ثابت کاهش می‌یابد. این دو نشان‌دهنده مؤثر نبودن لایه‌های مایع تحتانی مخزن و سکون نسبی آنها در ارتفاع‌های بزرگ است.