Vol.22, No.1, 2022, str. 75–83
 UDK

NUMERIČKA STUDIJA KOMBINOVANOG UTICAJA FLUIDA I TOPLOTOM IZAZVANIH SLOBODNIH VIBRACIJA U CEVOVODU SA OSLONCIMA

Samir Zahaf1*, Mouloud Dahmane2, Mohamed Benkhettab3,

Azzeddine Belaziz4, Mawhoub Soubih5

1) Department of Technology, University of Djilali Bounaama-Khamis Meliana, Ain Defla, ALGERIA

email: samir.zahaf@univ-dbkm.dz , zahafsamir1983@gmail.com

2) LMA, Department of Mechanical Engineering, USTO-MB, BP 1055 El Menaour, Oran, ALGERIA

3) Department of Mechanical Engineering, Mostaganem University-Abdelhamid Ibn Badis, ALGERIA

4) Mechanical Research Center Constantine (CRM), University campus of châab erssas, Constantine, ALGERIA

5) Laboratory of Mechanics and Energy, Chlef University Hassiba Benbouali, Chlef, ALGERIA

 

Izvod

Cilj rada je formulisanje spregnutog termohidrauličnog numeričkog modela za proračun prvih sopstvenih frekvencija i prve kritične brzine koje se odnose na pojavu izvijanja u prvom modu, što je poznato kao statička nestabilnost cevovoda sa toplim fluidom. Topli fluid koji protiče se pomera fleksiono kao i cevovodna konstrukcija. Dinamička karakteristika cevi kojom se transportuje fluid podrazumeva: mehaničko opterećenje usled inercije fluida; uticaj Koriolisove sile; kinetičko opterećenje usled brzine kretanja fluida; dinamičko opterećenje usled inercije; i termičko opterećenje usled toplog fluida u cevovodu. Urađena je numerička modalna analiza interakcije fluid-konstrukcija. Primenjen je konačni element jednodimenzionalnog nosača za određivanje dinamičkog ponašanja tanke cevi, gde tip nosača ima dva stepena slobode u čvoru. Shodno datom postupku, dobijene su različite elementarne matrice, koje su unete u Matlab®. Rezultati su upoređeni sa rezultatima dobijenim analitički, numerički i eksperimentalno. Rezultati su predstavljeni za slučajeve: cev za transport fluida sa dva nepokretna oslonca bez podloge; sa elastičnom podlogom po Winkler modelu; sa silom pritiska, za promenljive brzine fluida i sa termičkim uticajem. Istraživanje pokazuje da porast temperature utiče negativno na stabilnost sistema, dok kritična brzina fluida redovno opada i odgovara opadanju frekvencija.

Ključne reči: fluid i toplotno izazvane vibracije, sopstvene frekvencije, termičko opterećenje, pritisak, elastičan oslonac, metoda konačnih elemenata

rad u celosti (1,18 MB)