احسان ایزدپناه

سازهها و تاسیسات دریایی اهمیت زیادی در توسعه اقتصادی و ارتباطات بین المللی دارند. این تجهیزات شامل بنادر، پلها، تونلها، لولهها و سکوهای نفتی و گازی میباشند که نقش حیاتی در حملونقل دریایی و استخراج منابع انرژی دارند. تمام یا بخشی از این سازهها داخل آب قرار گرفته که بدلیل جریانات دریایی تحت تاثیرنیروهای هیدرودینامیکی قرار میگیرند. لذا بررسی برهمکنش سیال- سازه از موضوعات مهم در طراحی این سازهها میباشد. از طرفی ممکن است چند سازه در کنار هم داخل دریا قرار گیرند که میتواند در الگوی جریان و نیروهای وارد بر سازه تاثیرگذار باشد. در کار حاضر اثر یکی از پدیدههای مهم در برهمکنش سیال-سازه که ارتعاش القایی گردابه نامیده میشود برای دو استوانه نزدیک سطح آزاد بررسی شدهاست. جهت بررسی این موضوع از نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده شدهاست. برای ردیابی سطح آزاد رویکرد اویلری- اویلری و روش حجم سیال بکار گرفته شدهاست. مساله حاضر بصورت دوبعدی، ناپایا و برای رژیم جریان آرام مطالعه شدهاست. جهت اعتبارسنجی کار حاضر چهار موضوع مختلف برای استوانه ساکن و متحرک در جریانهای تک فاز و دو فاز بررسی شد که نتایج تطابق خوبی با مقالات داشت. اثر سرعت کاهیده، عدد فرود و فاصله استوانهها بر مشخصات هیدرودینامیکی و پاسخ ارتعاشی جسم مطالعه شدهاست. نتایج نشان داد با افزایش سرعت کاهیده متوسط اندازه جابهجایی طولی و عرضی استوانههای جلویی و عقبی افزایش مییابد. دامنه جابهجایی طولی و عرضی و همچنین دامنه ضرایب هیدرودینامیکی استوانه عقبی بیشتر از استوانه جلویی است. افزایش عدد فرود موجب ناپایدار شدن سطح آزاد و کشیدهشدن گردابهها و حتی سرکوب ریزش گردابه از استوانه میشود. در عدد فرود 0/3در تمامی سرعتهای کاهیده تغییرات سطح آزاد ناچیز است. با افزایش فاصله دو استوانه از یکدیگر ناپایداری سطح آزاد و گردابههای تشکیل شده پشت استوانه دوم بیشتر میشود. همچنین فاصله گرفتن استوانه از یکدیگر موجب کاهش دامنه جابهجایی عرضی استوانه پشتی و افزایش دامنه جابهجایی طولی آن میشود