پاسخ نابالانسی یک لوله دوار حامل سیال قائم مجهز به وصله های پیزوالکتریک

کاربردهای مهندسی زیادی از لوله ها در مقیاس های مختلف برای حمل سیال وجود دارد. در این مطالعه، مشخصات دینامیکی یک لوله دوار حامل سیال قایم مجهز به وصله های پیزوالکتریک، تحلیل شده است. بر اساس تیوری تیر اویلر - برنولی، با استفاده از اصل همیلتون، معادلات حاکم بر حرکت سیستم استخراج شده اند. در این معادلات، کوپلینگ ژیروسکوپی، کوپلینگ الکترومکانیکی و اثرات گرانشی در نظر گرفته شده اند. روش گالرکین برای گسسته سازی معادلات حرکت، به کار گرفته شده است. نتایج عددی برای پیشبینی اثرات پارامترهای زاویه قرارگیری لایه پیزوالکتریک، سرعت دورانی، طول لوله و سرعت جریان روی پاسخ نابالانسی سیستم بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که بسته به مقدار فرکانس تحریک، دامنه ارتعاشات می تواند با افزایش زاویه قرارگیری لایه پیزوالکتریک، کاهش یا افزایش یابد. نتایج این تحقیق می تواند در طراحی لوله پیزوالکتریک و پیشبینی های عملکردی برای کنترل ارتعاشات و کاربردهای برداشت کننده های انرژی در آینده استفاده شود.