شبیه سازی دو بعدی جریان آرام حول چهار سیلندر استوانه ای دو درجه آزادی در چیدمان مستطیلی با استفاده از روش گردابه تصادفی- المان مرزی

ارتعاش القاشده توسط جریان از عوامل موثر تخریب مکانیکی سازه هایی است که در معرض جریان سیال قرار دارند. در این مطالعه با روش گردابه تصادفی-المان مرزی، جریان آرام (رینولدز200) دوبعدی، حول چهار سیلندر استوانه ای یک و دو درجه آزادی در چیدمان مستطیلی، شبیه سازی و ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی، خطوط جریان و جابجایی سیلندرها رسم شده است. میدان چرخشی به تعدادی گردابه عددی منفصل و تغییرات آن در هر گام زمانی، با تعقیب گردابه ها در دیدگاه لاگرانژی، تحت اثر دو مکانیزم جابجایی و نفوذ، همچنین ارضای شرط مرزی سرعت صفر روی جدار هندسه، با خلق گردابه ی صفحه ای صورت می گیرد. سیلندر متحرک با سیستم جرم، فنر و دمپر مدل سازی شده است. نتایج نشان داد تغییرات متوسط ضریب پسای سیلندر یک و دو درجه آزادی نسبت به سیلندر ساکن به ترتیب 0/84 و 0/97 برابر می باشد. دامنه ی ارتعاش سیلندرهای عقبی از سیلندرهای جلویی کمتر بود. دامنه ی عرضی نوسان، سه برابر دامنه طولی مشاهده شد. بیشینه دامنه ی عرضی ارتعاش سیلندرهای یک درجه آزادی 1/51 برابر سیلندرهای دو درجه آزادی بدست آمد. مقایسه حل جریان حول تک سیلندر با بکارگیری روش المان مرزی (و عدم احتیاج به نگاشت همدیس یا درنظر گرفتن تصاویر گردابه ها) با نرم افزار انسیس فلوئنت % 25 کاهش زمانی و % 2/3 افزایش دقت محاسبات را نشان داد.