پایدارسازی جریان روی استوانه تحت اغتشاش متغیر با زمان توسط روش کاهشمرتبه با مودهای بهینه وابسته به زمان | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 1, Volume 24, Issue 5, 1403, Pages 269-280 PDF (1.07 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/MME.24.5.269 | ||
| Authors | ||
| مصطفی دهقان منشادی; وحید اصفهانیان* | ||
| دانشگاه تهران | ||
| Abstract | ||
| رویکرد اصلی در بررسی ناپایداریهای جریان سیال، تئوری پایداری خطی است که مبتنی بر خطیسازی معادلات حاکم و یافتن مقادیر ویژه ناپایدار است. در بسیاری از مسائل، مانند جریانهای برشی، نتایج تئوری پایداری خطی با مشاهدات تجربی تطابق ندارد. در یک سیستم دینامیکی خطی حتی اگر تمام مقادیر ویژه پایدار باشند، اغتشاشات وارد بر سیستم میتوانند منجر به ناپایداری شوند، بهشرطآنکه توابعویژه، متعامد نباشند. ویژگی گذرای این سیستمهای دینامیکی غیرنرمال علیرغم پیچیدگی، با ساختارهایی کمبعد یعنی تعداد کمیمود، قابل توصیف هستند. کنترل رشد دائمی و گذرای اغتشاشات از طریق شناسایی مودهای وابسته به زمان امکانپذیر است. در مقالهی حاضر، یک روش کاهش مرتبه مبتنی بر مودهای بهینه وابسته به زمان پیادهسازی شده است. این روش، رفتار رشد اغتشاشات در زمانهای کوتاه و طولانی را شناسایی مینماید. همچنین یک الگوریتم کنترلی بر اساس روش کاهش مرتبه فوق، بهمنظور کنترل رشد اغتشاشات جریان سیال، پیادهسازی شده است. حل DNS جریان و پیادهسازی الگوریتمهای کاهشمرتبه و کنترلی بر پایهی حلگر متنباز NEKTAR++ انجام شده است. در مسألهی اول بهمنظور اعتبارسنجی روش حل، الگوریتم کاهش مرتبه و کنترلی روی جریان عبوری از استوانه با 50 Re = پیادهسازی شده است. در ادامه، برای نخستین بار الگوریتم کنترلی برای جریان روی استوانه در معرض اغتشاشات ماندگار متغیر با زمان پیادهسازی و بهازای پارامترهای مختلف اغتشاش خارجی حساسیتسنجی شدهاست. نتایج نشان میدهد با اعمال نیروی کنترلی بر میدان جریان، ناپایداریهای ون کارمن، پایدار شده و جریان با ضریب برآی ثابت شکل میگیرد و ارتعاشات جسم حذف میشود. | ||
| Keywords | ||
| ناپایداری; کاهش مرتبه; کنترل جریان; مودهای بهینهی وابسته به زمان | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 3,345 PDF Download: 4,641 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,443,766 |
| PDF Download | 17,553,707 |