سایت مرجع دانلود پایان نامه -پشتیبانی 09199970560

پایان‌نامه کارایی ادوات کاهنده ارتعاشات ناشی از گردابه در لوله‌ها و رایزرهای مایل در معرض جریان ثابت

ارسال شده در سایت پایان نامه

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد

گرایش سازه‌های دریایی

کارایی ادوات کاهنده ارتعاشات ناشی از گردابه در لوله‌ها و رایزرهای مایل در معرض جریان ثابت

استاد راهنما:

دکتر مصطفی زین‌الدینی

زمستان 1393

چکیده

زمانی که یک جسم غیر خط جریانی در معرض جریان سیال قرار می‌گیرد گردابه‌هایی در پایین‌دست جسم تشکیل می‌شوند. هنگامی که پریود تشکیل گردابه به پریود ارتعاش طبیعی جسم نزدیک شود نوسانات شدیدی در سازه به وجود می‌آورد. اگر این ارتعاشات مهار نشود می‌تواند سبب آسیب رساندن به سازه و یا حتی تخریب آن گردد. این مسئله به خصوص در لوله‌ و رایزرهای نفتی که در اعماق دریاها با صرف هزینه‌های گزاف نصب می‌گردند بیشتر مورد توجه است، لذا کاهش دامنه این‌گونه ارتعاشات امری ضروری می­باشد. احتمالاً پر کاربردترین روش در حذف نوسانات ناشی از گردابه استفاده از تیغه‌های حلزونی می‌باشد، زیرا علاوه بر آنکه نظم الگوی جریان پشت استوانه را به هم می‌زند در طول لوله نیز همبستگی گردابه‌ها را از بین می‌برد (Lamb, 1991) .

تحقیقات زیادی در مورد نوسان ناشی از تشکیل گردابه در استوانه‌های صلب قائم منفرد، سوار بر یک فنر ارتجاعی انجام شده است. اما در کاربردهای مهندسی برخی سازه‌ها یا عناصر سازه‌هایی هم‌چون کابل‌های نگاه‌دارنده‌ی پل، سیستم‌های مهار سازه‌های شناور و لوله‌ها و رایزر‌ها بعضاً در راستای قائم قرار نداشته یا اینکه اگر راستای آن‌ها قائم است جریان عمود بر راستای آن برخورد نمی‌کند. به صورت ساده شده‌ای بعضاً فرض می‌شود که تشکیل گردابه‌ها روی اعضای مایل مانند اعضای قائم است به شرطی که فقط مؤلفه‌ای از جریان که عمود بر محور عضو است در نظر گرفته شود. به این موضوع اصل غیر هم‌بستگی می‌گویند.

بدیهی است ارزیابی نوسانات یک عضو مایل در اثر تشکیل گردابه در عمل بسیار پیچیده‌تر از آن است که توسط اصل غیر هم‌بستگی بیان شود. لذا در تحقیق سعی شده است پاسخ استوانه‌های ساده و دارای تیغه‌ی حلزونی با زاویه تمایل 0، 20 و 45 درجه مورد بررسی قرار گیرد.

در مطالعه حاضر موضوع ارتعاشات ناشی از گردابه در یک استوانه مایل، با زوایای میل مختلف، با ضریب جرم- میرایی پایین 0345/0 در یک مخزن کشش، در محدوده اعداد رینولدز 4,000 تا 42,000 و در راستای جریان به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. دامنه پاسخ‌های نوسان استوانه، فرکانس نسبی (نسبت فرکانس نوسان به فرکانس طبیعی سازه در آب) و ضریب نیروی برآیی بر حسب سرعت اصلاح‌شده اندازه‌گیری، گزارش و بحث شده است.

کلیدواژه: نوسان ناشی از تشکیل گردابه، استوانه قائم، استوانه مایل، مطالعات آزمایشگاهی، تیغه حلزونی، تحلیل هیلبرت

E-mail: aref.farhangmehr@gmail.com

فهرست مطالب

عنوان                                            صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ی

فهرست شکل‌‌ها ‌ک

فهرست علائم و نشانه‌ها ‌ف

فصل 1-  مقدمه… 1

1-1- مقدمه….. 2

1-2- هدف از این تحقیق 2

1-3- ساختار تحقیق 2

فصل 2-  تعاریف و مبانی نظری 4

2-1- مقدمه….. 5

2-2- تشکیل گردابه 5

2-3- تأثیر عدد رینولدز بر روند تشکیل گردابه‌ها 6

2-4- نوسان ناشی از گردابه 8

2-5- تقویت اندرکنش سازه و سیال 11

2-5-1-   پدیده همزمانی گردابه‌ها 11

2-5-2-   پدیده قفل شدگی 12

2-6- استفاده از ادوات حذف کننده ارتعاش 12

2-7- تیغه‌های حلزونی 16

2-7-1-   عملکرد……………………………………………………………………………………………………………………………………….17

2-7-2-   پیکربندی ………. 18

فصل 3-  مروری مختصر بر ادبیات فنی 17

3-1- مقدمه …. 18

3-2- مطالعات انجام شده پیرامون نوسانات ناشی از گردابه در استوانه ساده 18

3-2-1-   سیستم با نسبت میرایی- جرم بالا 18

3-2-2-   سیستم با نسبت جرم- میرایی پایین 20

3-3- مطالعات انجام شده پیرامون نوسانات ناشی از گردابه در استوانه ساده مایل 26

3-3-1-   مطالعات انجام‌شده پیرامون استوانه مایل 26

3-3-2-   دامنه و فرکانس پاسخ استوانه مایل سوار شده بر فنر ارتجاعی 32

3-4- مطالعات انجام شده پیرامون چینش پشت‌هم استوانه‌ها 34

فصل 4-  برپایی مدل آزمایشگاهی 39

4-1- مقدمه … 40

4-2- حوضچه یدک 40

4-3- نمونه‏های مورد آزمایش 41

4-4- سیستم نگهدارنده استوانه‏ها 43

4-5- حس‌گر‏ها و دستگاه ثبت داده 45

4-6- تجهیزات مورد استفاده جهت تعیین مشخصات سازه‏ای سیستم ارتجاعی 47

4-7- ضرایب کالیبراسیون، میرایی و سختی سیستم ارتجاعی 49

4-8- سیستم‏های ارتجاعی مورد بررسی به همراه فرکانس طبیعی آن‌ها در آب 51

4-9- نحوه محاسبه دامنه نوسان 54

4-10- نحوه محاسبه فرکانس 55

فصل 5-  بحث و بررسی مدل آزمایشگاهی استوانه منفرد 58

5-1- مقدمه … 59

5-2- صحت‌سنجی و مقایسه با کارهای دیگر محققین 59

5-3- نتایج مربوط به استوانه قائم 61

5-4- نتایج مربوط به استوانه‌های مایل 63

5-4-1-   استوانه ساده 63

5-4-2-   استوانه‌های مایل درای تیغه حلزونی 67

5-5- اعتبار اصل استقلال در استوانه‌های مایل 69

5-6- مقایسه‌ی زوایای تمایل مثبت و منفی 72

5-7- محاسبه ضریب نیروی برآیی 74

5-8- استفاده از تبدیل هیلبرت در تحلیل نوسانات 77

فصل 6-  بحث و بررسی مدل آزمایشگاهی استوانه پشت‌هم 83

6-1- مقدمه … 84

6-2- نتایج مربوط به استوانه‌های ساده قائم پشت‌هم 84

6-3- نتایج مربوط به مایل با زاویه 20 پشت‌هم 90

6-4- نتایج مربوط به مایل با زاویه 45 پشت‌هم 96

فصل 7-  نتیجه گیری و پیشنهادهایی برای مطالعات آتی 102

7-1- نتیجه گیری 103

7-2- پیشنهاد برای مطالعات آتی 106

فهرست مراجع 107

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

مطالب مشابه را هم ببینید

141985615752731

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید فروش آرشیو پایان نامه روی دی وی دی

aca@

academicbooks@

پایان نامه حقوق وتکاليف طرفين باروری مصنوعی
دانلود پایان نامه تعیین تأثیر سیستم حمل‌ونقل چندوجهی در عملکرد بندر
پایان نامه بررسی رابطه بین انواع شخصیت و رفتار شهروندی سازمانی در بین کارکنان شعب بانک ملی استان گیل...
پایان نامه سختی و مقاومت بتن اسفنجی و اتوکلاو در مقابل ترک خوردگی
پایان نامه ارشد با عنوان مداخله بشردوستانه و ارتباط آن با حاکمیت ملی کشورها