پیش بینی عددی ناپایداری الاستیک - سیال در دسته سیلندرهای استوانه ای در معرض جریان های عرضی

ناپایداری الاستیک- سیال از جمله مکانیزم های مهم تحریک در دسته سیلندر مبدل های حرارتی در معرض جریان عرضی می باشد که می-تواند منجر به ارتعاش با دامنه بالای سیلندرها و در نهایت ویرانی سازه شود. در مقاله حاضر، مرز شروع ناپایداری مذکور با حل جریان دوبعدی، غیر دائمی، لزج و آشفته در اطراف دسته سیلندرهای استوانه ای در چیدمان مثلثی نرمال (30 درجه در هفت حالت مختلف) به طور عددی پیش بینی شده است. شرایط دینامیکی شبیه سازی سیلندرها بر اساس آزمایش های انجام گرفته قبلی تنظیم شده است. به منظور حل میدان جریان از روش حجم محدود در شبکه کارتزین استفاده شده و برهم کنش بین سازه و سیال به صورت کاملا کوپل و به واسطه حل همزمان معادلات حاکم بر سیال و معادلات حرکت سازه در هر گام زمانی صورت پذیرفته است. مجموعه روش های به کارگرفته شده، متفاوت با معدود مطالعات عددی گذشته می باشد. در نهایت، جریان اطراف این دسته سیلندر استوانه ای به صورت عددی شبیه سازی و ضرایب برا و پسا، حداکثر سرعت شکاف، توزیع فشار، توزیع چرخش، خطوط جریان، مود ارتعاشی، خط سیر سیلندر مرتعش و سرعت کاهش یافته در مرز ناپایداری محاسبه و آنالیز شده اند.