بررسی رفتار دینامیکی لوله‌های مفصلی حامل سیال با سرعت هارمونیک با استفاده از روش مقیاس زمانی چندگانه

سازه های در تماس با سیال به عنوان شاخه ای از زمینه اندرکنش سازه-سیال (fsi) ، از جمله مدل های فیزیکی هستند که به علت داشتن دینامیک بسیار غنی توانسته اند خود را به عنوان یک نمونه جدید از سیستم های دینامیکی مطرح نمایند و مورد توجه فراوان دانشمندان قرار گیرد. در این مقاله‏، رفتار دینامیکی دو لوله صلب مستقیم مفصلی حامل سیال مطالعه شده است. سرعت سیال در لوله ها هارمونیک می باشد. با استفاده از معادلات لاگرانژ، سیستم دارای دو معادله دیفرانسیل کوپله با ضرایب متغیر می باشد. بررسی دقت و صحت روش مقیاس زمانی چند گانه توسط روش عددی رانگکوتا مرتبه چهارم و تحقیقات مشابه انجام شده است که نتایج نشان می دهد که از دقت قابل قبولی برخوردار است. برای مطالعه رفتار دینامیکی، از نمودار های پاسخ زمانی و صفحه فاز استفاده شده است بدین منظور تاثیر پارامتر های موثر از قبیل سرعت اولیه سیال ، نسبت جرم سیال بر مجموع جرم سیال و جرم لوله و فرکانس سرعت سیال در نمودار های پاسخ زمانی و صفحه فاز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، با افزایش u0 و β و کاهش γ، آشفتگی و بی نظمی دینامیکی سیستم افزایش یافته و سیستم به سمت ناپایدار شدن کشیده می شود.

Dynamic Behavior of Articulated Pipes Conveying Fluid With Harmonic Velocity Using the Method of Multiple time scales

Fluid contact structures as a branch of the Fluid–Structure Interaction (FSI) are among the physical models that have been able to present themselves as a new example of dynamic systems due to their very rich dynamics and Pay close attention to scientists. The dynamic behavior of two rigid straight articulated pipes conveying fluid is studied. The flow rate in the pipe is harmonic. The numerical results are compared with the present method and Runge–kutta 4th order for validation and an acceptable match between them is obtained. The method of multiple time scales is used to drive the time response and phase plane curves. The influence of the initial velocity , ratio fluid mass per total fluid mass and mass of pipes and flow frequency on the time response and phase plane curves are examined. The results show, by increasing u _0 and and decreasing the system is closer to loss of stability and increasing dynamic chaos.