احسان ایزدپناه

در جهان پدیدههای مختلفی وجود دارد که باعث تغییر در مقدار انتقال حرارت میشوند. یکی از این پدیدهها که به طور فراوان رخ میدهد، برهمکنش بین سیال و سازه است. رفتار دینامیکی سازههای انعطافپذیر در کنش با سیالات، به عنوان یک بحث چالش برانگیز و در حال تکامل مهندسی است. به همین دلیل بررسی برهمکنش سیال-سازه در طی دهههای گذشته رشد روز افزونی داشته است. درتنوع گستردهای از مسائل صنعتی شامل سازههای استاتیکی، وسایل و شناورهای دریایی و همچنین حمل و نقل سیالات، برهمکنش سیال-سازه مورد توجه قرار گرفته است. باتوجه به اهمیت برهمکنش سیال-سازه بر عملکرد مبادلهکن گرما، در این پژوهش به بررسی اثر پره انعطافپذیر متصل به استوانه بر میزان انتقال حرارت و نیروی برآ و پسا در جریان آشفته پرداخته میشود. پرههای انعطافپذیر با دو زاویه مختلف صفر و 45درجه، به استوانهای با سطح مقطع دایرهای متصل میشوند تا اثر آنها بر پارامترهای مختلف ارزیابی شود. همچنین در بخش دوم پژوهش، نتایج اثر پرهی انعطافپذیر غیر متصل به سیلندر دایرهای بر پارامترهای آیرودینامیکی و حرارتی بررسی میشود. جهت شبیهسازی عددی این مسئله، از روش عددی حجم محدود ( )FVMو اجزای محدود ( )FEMبه صورت همزمان و با استفاده از نرمافزار انسیس صورت میگیرد. همچنین برای بررسی جریان آشفته از مدل kw-SSTباتوجه به قابلیتهای آن استفاده شده است. در بخش اول مشاهده گردید که در مدول یانگهای پایین، انعطاف پذیری پرهها باعث افزایش %26عدد ناسلت نسبت به حالت صلب پرهها میشود. با افزایش مدول یانگ، جابجایی پرهها کاهش مییابد. کاهش نوسانات پرهها باعث کاهش عدد ناسلت و در نهایت کاهش انتقال حرارت را به همراه دارد. در بخش دوم نیز مشاهده گردید که قرارگیری پره در فاصله S=Dدر جریان پایین دست باعث افزایش %5عدد ناسلت میشود. همچنین در این فاصله و برای مدول یانگهای پایین، بیشترین کاهش ضریب پسا بدست میآید