بررسی ضرایب آیرودینامیکی و الگوی جریان در مقاطع مختلف جهت برداشت انرژی
کد مقاله : 1448-ISME2026
نویسندگان
نگار نباتیان *1، فاطمه دریجانی2
1دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران
چکیده مقاله
استحصال انرژی از ارتعاش سازه انعطاف پذیر ناشی از جاری شدن گردابه‌ها از روش‌های نوین تولید انرژی تجدیدپذیر است. در این روش پارامترهای عملکردی و هندسی بر میزان برداشت انرژی تاثیرگذار هستند. شکل هندسی مقطع سازه، فرکانس طبیعی، الگوی جاری شدن گردابه‌ها و عدد رینولدز از پارامترهای موثر محسوب می‌شوند. درکار حاضر، دو پارامتر شکل هندسی مقطع و نسبت منظری با دینامیک سیالاتی محاسباتی در انسیس بررسی شده است. الگوی جریان و ضرایب آیرودینامیکی برای مقاطع مختلف شامل مربع، دایره و مقطع D-شکل با نسبت منظری 1 و 5 با مدلسازی در انسیس تعیین شد. نتایج نشان داد که لبه‌های تیز منجر به جدایش جریان، نسبت منظری و مقطع پشت جسم بعد از جدایش جریان بیشترین تاثیر را در الگوی جریان دارند. نقطه جدایش جریان مستقل از عدد رینولدز در لبه تیز مقاطع دارای چنین لبه‌هایی اتفاق می‌افتد. افزایش نسبت منظری منجر به بزرگ شدن گردابه‌های جدا شده، کاهش ضریب برآ و فرکانس جاری شدن گردابه‌ها و افزایش ضریب پسا می‌گردد. مقطع پشت جریان بعد از جدایش جریان در توزیع فشار و اندازه نیروهای آیرودینامیکی تاثیر گذار است. بیشینه سرعت در مقاطع با نسبت منظری 5 مشاهده شد که الگوی جریان را از حالت دو گردابه‌ی تکی به یک جفت گردابه و یک گردابه تکی تغییر داد. ایجاد گردابه-های بزرگتر می‌تواند در سازه‌ی انعطاف پذیر منجر به ارتعاش با دامنه‌ی بزرگتری شود که در برداشت انرژی حاثز اهمیت است.
کلیدواژه ها
برداشت انرژی، الگوی جریان، ضریب برآ، ضریب پسا.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی