به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "fluid-solid interaction" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «fluid-solid interaction» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • امیرحسین ربیعی*، مصطفی اسماعیلی
    بهره گیری از هوش مصنوعی برای پیش بینی مشخصات انتقال حرارت در صنایع مختلف، توانایی بهبود طراحی تجهیزات حرارتی، افزایش کارایی انتقال حرارت، بهینه سازی سیستم های خنک کننده، و کاهش مصرف انرژی را فراهم می کند. نوآوری و هدف مقاله حاضر، پیش بینی رفتار زمانی عدد نوسلت در مسئله ارتعاشات ناشی از جریان آشفته بر روی استوانه گرم شده که آزادانه در جهات طولی و عرضی نوسان می کند، می باشد. پیش بینی عدد نوسلت بر مبنای جابجای های عرضی و طولی استوانه در سه سناریوی مختلف شامل ورودی جابجایی در جهت ، ورودی جابجایی در جهت ، و در نهایت ورودی ترکیبی  و  انجام شده است. پیش بینی توسط شبکه حافظه طولانی کوتاه مدت عمیق که معماری و ابرپارامترهای آن توسط الگوریتم ازدحام ذرات بهینه شده است، صورت گرفته است. نتایج نشان دهنده ی موفقیت شبکه های بهینه شده با ورودی های متفاوت می باشد؛ اگرچه دقت بالاتری در پیش بینی با ورودی های ترکیبی  و  بدست آمده است. ضریب همبستگی در بخش تست، برای شبکه های با ورودی ؛ با ورودی ؛ و با ورودی های  و  به ترتیب برابر با 0/967، 0/961، و 0/975 محاسبه شده اند. با بهره گیری از روش بکارگرفته شده در مطالعه حاضر، می توان مشخصات انتقال حرارت سازه های قرار گرفته در معرض جریان را پیش بینی نمود.
    کلید واژگان: عدد نوسلت, تعامل جریان و سازه, ارتعاشات ناشی از ریزش گردابه, شبکه حافظه طولانی کوتاه مدت, الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
    Amir Hossein Rabiee *, Mostafa Esmaeili
    Leveraging artificial intelligence to forecast heat transfer characteristics across diverse industries holds significant potential for improving thermal equipment design, increasing heat transfer efficiency, optimizing cooling systems, and reducing energy consumption. The main contribution and purpose of the current study is predicting the Nusselt number in the context of turbulent flow-induced vibration around a heated cylinder experiencing unconfined oscillations along both streamwise and transverse axes. The anticipation of the Nusselt number relies on transverse and streamwise displacements of the oscillating cylinder and encompasses three distinct scenarios: displacement input in the x-direction, displacement input in the y-direction, and comprehensive amalgamation of both x and y inputs. This prediction is achieved through a sophisticated deep long short-term memory network, meticulously crafted and fine-tuned using a particle swarm optimization algorithm. The results highlight the effectiveness of the optimized networks across various inputs, with the highest predictive precision observed when employing combined x and y inputs. The correlation coefficients within the test segment are as follows: 0.967 for x input, 0.961 for y input, and 0.975 for combined x and y inputs. By applying the methodology elucidated in this study, the forecasting of heat transfer characteristics for structures subjected to fluid flow emerges as a feasible possibility.
    Keywords: Nusselt Number, Fluid-Solid Interaction, Vortex-Induced Vibration, Long Short-Term Memory Network, Particle Swarm Optimization Algorithm
  • Puria Talebi Barmi, Bahman Vahidi *
    Arterial embolism is one of the major causes of brain infarction. Investigating the hemodynamic factors of this phenomenon can help us to get a better understanding of this complication. The carotid artery is one of the primary tracts that emboli can go toward the brain through it. In this study, we used a 3D model of the carotid bifurcation, and two geometries, elliptical and spherical, were considered for the clots. Hyperelastic and visco-hyperelastic models were used for the mechanical properties of clots. The governing equations of the fluid are Navier-Stokes and continuity equations and have been solved in an Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation through the fluid-structure interaction method. The hemodynamic parameters of fluid and shear stress on the wall of the carotid artery were calculated. Besides, by using ADINA software, the effective stress (Von Mises stress) of the clots and the shear stress created on them were evaluated as well. Results revealed that the elliptical clot has more effects on the hemodynamic parameters of the fluid, and the mechanical property of clots has significant effects on the amount of stress created on the clots. Also, clot fracture will not occur due to the point that the maximum effective stress in this study was 1819 Pa but the creation of crack in clots is more probable, and this probability is more for the elliptical clot.
    Keywords: Arterial embolism, ischemic stroke, fluid-solid interaction, visco-hyperelastic model, wall shear stress
  • Reza Roohi *, Masoud Akbari, Ali Karimzadeh
    In the present study, the transient vibration of a fixed cylinder attached to an elastic piezoelectric splitter plate is examined. The vibration frequency of these systems is a combination of vortex shedding frequency and splitter plate natural frequency. Therefore, Geometric plate and fluid flow parameters that affect the structure’s frequency and dynamic behavior are investigated. The fluid-solid interaction model is developed for the described problem to determine the splitter motion patterns and their effect on the vortex shedding frequency and the estimated piezoelectric output power. The effect of involving parameters such as inlet fluid velocity, density ratio, splitter plate length and stiffness on the dynamic response of the device and the produced power is inspected. A comparison between the data of the present study and those reported in the literature is conducted and great agreement is achieved. Results show that the decreasing of dimensionless Young modulus of plate or increasing dimensionless plate length and density ratio decreases the natural frequency of the system. By increasing the fluid velocity from 1 to 4, 8 and 16, respectively the excitation modes of 1st, 1st and 2nd, first three and first four are activated and higher plate deflections are obtained.
    Keywords: Vortex-Induced Vibration, Piezoelectric Flexible Splitter Plate, Fluid-solid interaction, CFD
  • حجت داننده اسکوئی*، سید اسماعیل رضوی، سید فرامرز رنجبر

    در این پژوهش تاثیر برهم کنش شاره-جامد برای جریان همرفت اجباری حول استوانه دایروی محصور در کانال دوبعدی با جریان تراکم ناپذیر بررسی شده است. تمامی سطوح کانال عایق می باشد و استوانه در دمای ثابت با جریان عبوری سرد، تبادل گرما دارد. سطح پایینی این کانال صلب می باشد اما قسمتی از سطح بالایی الاستیک می باشد. با عبور جریان از اطراف استوانه گرم و نوسان جدار الاستیک، آهنگ انتقال گرما در هر لحظه تغییر می کند که این تغییرات تابع شرایط ارتعاش نوسانگر الاستیک می باشد. مکان سطح الاستیک، دامنه و فرکانس ارتعاشی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر جریان عبوری از کانال می باشند. ازاین جهت در این پژوهش ابتدا مکان سطح الاستیک بررسی شده و سپس دامنه و فرکانس نوسانگر در چندین حالت بررسی شده است. بررسی های صورت گرفته در پنج عدد رینولدز مختلف نشان می دهد که جایگزینی جدار الاستیک در بالادست استوانه تاثیر بسیار بیشتری در افزایش انتقال گرما، نسبت به جایگزینی در پایین دست استوانه دارد. همچنین نتایج بیانگر این است که با جایگزینی جدار الاستیک و افزایش دامنه و فرکانس ارتعاشی، عدد نوسلت متوسط به طور مرتب افزایش یافته و متوسط دمای سیال خروجی از کانال نیز با افزایش دامنه و فرکانس، افزایش می یابد.

    کلید واژگان: برهم کنش شاره-جامد, معادلات ناویر-استوکس, همرفت اجباری, جریان تراکم ناپذیر, عدد نوسلت
    HOJJAT DANANDEH OSKUEI *, Seyed Esmail Razavi, Seyed Faramarz Ranjbar

    The fluid-solid interaction of forced convective flow around a circular cylinder within a channel is investigated. All the channel surfaces are insulated, and the cylinder has heat transfer with the cold passing flow at a constant temperature. The lower surface of the channel is rigid, while the upper part is elastic. Crossing the flow into the hot surface and vibrating the elastic shell cause the heat transfer rate of the cylinder to change. The changes depend on the vibration conditions of the elastic oscillator. It was found that the location of the elastic surface, vibrational amplitude and frequency are the most significant factors affecting the exit flow temperature of the channel. The variation of main parameters (elastic surface location, amplitude and frequency) which affect the flow pattern was investigated. Studies at five different Reynolds shows that replacing the elastic wall on the cylinder upstream has a more significant effect on increasing heat transfer compared to the cylinder downstream. The results also indicate a growth in average Nusselt number by rising the vibrational amplitude and frequency.

    Keywords: Fluid-solid interaction, Navier-Stokes equations, Forced convection, Incompressible Flow, Nusselt number
  • حجت داننده اسکوئی*، سید اسماعیل رضوی، سید فرامرز رنجبر، ژاله اژدرزاده

    در این پژوهش اثر جایگزینی جدار الاستیک در کانال دوبعدی برای جریان همرفت اجباری حول استوانه دایروی محصور با جریان تراکم ناپذیر مطالعه عددی شده است. با عبور جریان از اطراف استوانه گرم و نوسان جدار الاستیک، آهنگ انتقال گرما در هر لحظه تغییر می کند که این تغییرات تابع شرایط ارتعاش نوسانگر الاستیک می باشد. دامنه، فرکانس و مود ارتعاشی از اصلی ترین پارامترهای تاثیرگذار بر جریان عبوری از کانال می باشند. ازاین جهت در این پژوهش تاثیر ارتعاش نوسانگر در مود های اول، دوم و سوم بررسی شده و در هر مود، سه دامنه متفاوت و در هر دامنه سه فرکانس مختلف برسی شده است و محاسبات برای دو عدد رینولدز 100 و 200 حل شده و با یکدیگر و نتایج کانال صلب مقایسه شده است. نتایج بیانگر این است که با در مود اول برخلاف مودهای دوم و سوم نوسان جدار الاستیک تاثیر بسیار زیادی بر عدد نوسلت متوسط، دمای متوسط خروجی و ضریب پسای استوانه دارد. از طرفی در تمامی مود ها با افزایش دامنه و فرکانس، عدد نوسلت متوسط، دمای متوسط خروجی و ضریب پسای استوانه افزایش می یابند.

    کلید واژگان: برهمکنش شاره-جامد, معادلات ناویر-استوکس, همرفت اجباری, جریان تراکم ناپذیر
    HOJJAT DANANDEH OSKUEI *, Seyed Esmail Razavi, Seyed Faramarz Ranjbar, Zhaleh Azhdarzadeh

    In this study, the effect of replacing the elastic wall in a two-dimensional channel for forced convection flow around a circular cylinder surrounded by an incompressible flow has been studied numerically. As the current passes around the hot cylinder and the elastic wall oscillates, the rate of heat transfer changes at any time, which is a function of the vibration conditions of the elastic oscillator. Amplitude, frequency and vibration mode are the main parameters affecting the current passing through the channel. The2refore, in this study, the effect of oscillator vibration in the first, second and third modes has been investigated and in each mode, three different amplitudes and in each amplitude three different frequencies have been investigated and the calculations for two Reynolds numbers 100 and 200 have been solved. Rigid channels are compared. The results show that in the first mode, unlike the second and third modes, the elastic wall oscillation has a great effect on the average Nusselt number, average output temperature and cylinder drag coefficient. in all modes, with increasing amplitude and frequency, the average Nusselt number, the average output temperature and the drag coefficient of the cylinder increase.

    Keywords: Fluid-solid interaction, Navier-Stokes Equations, Forced convection, Incompressible flow
  • مجتبی حقگو، هاشم بابایی*، توحید میرزابابای مستوفی

    شبیه سازی عددی تعامل سیال و سازه برای شکل دهی ورق با استفاده از انفجار مخلوط گاز های اکسیژن و هیدروژن با به کارگیری روش مرز غوطه ور المان بقا المان حل در نرم افزار ال اس داینا در این مقاله ارایه شده است. مکانیزم انفجار شامل 7 نمونه و 16 واکنش است. مکانیزم واکنش شیمیایی، گسترش موج انفجاری حلگر اویلری و پاسخ پلاستیک دینامیکی ورق های فولادی نرم حلگر لاگرانژی به طور مفصل بحث شده اند. مدل ساختاری جانسون-کوک با معیار تسلیم برای نشان دادن پاسخ دینامیکی و شرایط تسلیم نمونه با در نظرگیری رفتار غیرخطی و حساسیت به نرخ کرنش ماده به کار رفته اند. مدل عددی دوبعدی با مقایسه نتایج شبیه سازی عددی با داده های آزمایشگاهی برای کرنش ضخامتی اعتبارسنجی شده است. تاریخچه فشار-زمان، تنش فون میسز و الگوی تغییر شکل ورق شبیه سازی شده هم بررسی شده اند. هم چنین، یک سری شبیه سازی عددی برای بررسی تاثیر مقدار فشار انفجار داخلی بر ورق با در نظرگیری ظرفیت های طولی، فشار های پیش از انفجار و مکان های نقطه ی جرقه زنی مختلف استوانه احتراقی انجام شده است. نتایج نشان دهنده ی تاثیر افزایش فشار پیش از انفجار بر مقدار بیشینه فشار انفجار و کاهش زمان کلی انفجاراند. به علاوه، استوانه احتراقی با ظرفیت طولی بیشتر، در مورد تغییر شکل ورق توانمندتر است.

    کلید واژگان: شبیه سازی عددی, واکنش شیمیایی, تعامل سیال جامد, روش مرز غوطه ور, انفجار گازی
    Mojtaba Haghgoo, Hashem Babaei*, Tohid Mirzababaie Mostofi

    Numerical simulation of Eulerian fluid Lagrangian solid interaction incorporating H2-O2 mixture gas detonation plate forming by employing conservative element and solution element immersed boundary method in LS-DYNA software is proposed in this paper. The detonation mechanism includes 7 species and 16 reactions. The chemical reaction mechanism and detonation wave propagation of Eulerian solver and dynamic plastic response of mild steel thin plate of Lagrangian solver are discussed thoroughly. The Johnson-Cook phenomenological material model with failure criterion is used to provide accurate predictions of dynamic response and failure state of detonation loaded steel plates taking into account material strain-rate sensitivity and non-linearities. The 2D numerical model is validated by comparing the simulation results with experimental data for thickness strain. The simulated pressure-time history of combustion cylinder, von Mises stress and deflection pattern of plate are also represented. Furthermore, a series of numerical simulation was carried out to determine the effect of the magnitude of internal detonation pressure on plate, taking into account different combustion cylinder longitudinal capacities, pre-detonation pressures and ignition point locations. Results show that an increase of pre-detonation pressure is conducive to increase the value of maximum detonation pressure while decreasing the combustion duration. Moreover, combustion cylinder with higher longitudinal capacity is more powerful to deform the plate.

    Keywords: Numerical simulation, Chemical reaction, Fluid-solid interaction, Immersed boundary method, Gaseous detonation
  • منصور طالبی*، سیامک نباتی
    در مجتمع سوخت رآکتورهای هسته‏ای، پره های مغشوش کننده اجزایی جامد با ضخامت کم هستند که به شبکه های نگهدارنده میله های سوخت متصل اند و برای افزایش انتقال حرارت به کار می روند. نیروهای ناشی از عبور سیال می توانند باعث خم شدن بیش از حد و ایجاد تنش های بسیار زیاد در پره ‏ها شوند که عملکرد پره را دچار اختلال خواهد کرد. پره ها معمولا با زاویه ای مشخص نسبت به جریان قرار می گیرند تا بتوانند بهترین اثر را روی جریان داشته باشند و کمترین نیروهای ارتعاشی از سیال به آن ها وارد شود. در این پژوهش با استفاده از روش برهم کنش سیال و جامد، جریان سیال و جابه جایی پره ها برای 3زاویه 65، 70 و 75درجه در یک هندسه خاص بررسی شده است. به این منظور، ابتدا جریان سیال حل شده و نیروهای ناشی از سیال بر جسم محاسبه می شود. در مرحله بعد نیروها به جسم جامد وارد و از طریق المان محدود جابه جایی جسم محاسبه می شود. برای جریان سیال افت فشار محاسبه شده با نتایج عددی و تجربی مراجع دیگر مقایسه شده است که اختلاف کمتر از 10درصد را نشان می دهد. برای هندسه اصلی بررسی شده در این پژوهش بیشترین افت فشار روی پره با زاویه 65درجه نسبت به جریان رخ می دهد. ضمنا اغتشاشات ایجادشده در زاویه 75درجه بیشتر از سایر زوایاست. باتوجه به نتایج تخمین فرکانس، مشاهده شد که با افزایش فرکانس، اندازه جابه جایی کم می‏شود.
    کلید واژگان: پره های مغشوش کننده, مجتمع سوخت هسته ای, آنالیز برهم کنش جامد و سیال, ارتعاشات القایی
    Mansour Talebi *, Siamak Nabati
    In the nuclear fuel assembly, the mixing vanes are solid components which are attached to the spacer grid. These vanes would increase heat transfer rate from the fuel wall. The force induced by flow may expose the vanes to excessive stress and bending, which in turn, it impairs the mixing vanes. In order to improve the heat transfer rate and decrease the vibrational forces, vanes are usually positioned at a certain angle regarding to the flow axis. This study investigates displacement of vanes in three angles of 65, 70 and 75 degrees for a specific geometry using the fluid-solid interaction method. First, the fluid flow is solved using a Finite Volume Method (FVM) solver and the forces exposed by the flow to the vanes are estimated. Next, the displacement of the vanes due to the applied forces is calculated by the Finite Element Method (FEM). Comparison between calculated pressure drop in this study and experimental result show a difference less than 10%. The maximum pressure drop is occurred when the vanes have 65° angle. The most turbulence intensity is obtained at the angle of 75°. Also, according to the frequency estimation, it was observed that with increasing frequency the displacement's amplitude would decrease.
    Keywords: Mixing Vanes, Fuel Assembly, Fluid Solid Interaction, Induced vibrations
  • محمدرضا نجفی، سعید محجوب مقدس*، سید محمد مرتضوی، محمود سالاری

    در پژوهش حاضر، اثر تغییر نیم موج های محیطی بر فرکانس های طبیعی پوسته های استوانه ای به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. سه پوسته استوانه ای با نسبت قطر به طول متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. حالت های مختلف تماس با آب هم با روش شبیه سازی عددی و هم آزمون های تجربی مورد مقایسه واقع شدند. اثرات عمق غوطه وری، نسبت قطر به طول، روند تغییرات فرکانس طبیعی در نیم موج های محیطی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که کاهش فرکانس های طبیعی پوسته استوانه ای برای نیم موج های محیطی مربوط به فرکانس کمینه، اندک و برای قبل و بعد این نیم موج محیطی، بیشتر است و در آغاز غوطه وری و در غوطه وری کامل، کاهش فرکانسی به صورت ناگهانی است. همچنین با کاهش نسبت قطر به طول پوسته، فرکانس های مربوط به نیم موج های محیطی پایین کاهش یافته و کمترین مقدار فرکانس طبیعی به سمت نیم موج های محیطی کمتر متمایل می شود. در نیم موج های محیطی پایین، فرکانس های طبیعی، اختلاف قابلتوجهی دارند و با افزایش شماره n، این اختلاف کاهش یافته و به یکدیگر هم گرا می شوند.

    کلید واژگان: نیم موج های محیطی, تعامل سازه و سیال, ارتعاشات زیرآب, فرکانس طبیعی, شکل مود
    MohammadReza Najafi, Saeed Mahjoub Moghadas *, Seyyed Mohammad Mortazavi, Mahmoud Salari

    In the present study, the effect of circumferential mode number on natural frequencies of cylindrical shells was investigated numerically and experimentally. Three cylindrical shells with different diameter to length ratios were examined. Different contact type with water were compared using both numerical simulation and experimental tests. The effects of immersion depth, diameter to length ratio, variations of natural frequency with different circumferential mode number were investigated. The reduction of the natural frequencies of the cylindrical shell for the minimum frequency of different circumferential mode number is low, but it increases for higher and lower frequencies, and at the beginning of immersion and at full immersion, the frequency decreases suddenly. Also, as the ratio of diameter to shell length decreases, the frequencies of the low circumferential mode number decrease and the lower value of the natural frequency tends to lower circumferential mode number. At low circumferential mode number, the natural frequencies differ considerably, and with increase of n number, the difference decreases and converges.

    Keywords: Circumferential mode number, Fluid-solid interaction, Under-water vibrations, natural frequency, mode shape
  • R. Memarzadeh*, H. Sheybanifard, M. Zounemat Kermani

    The aim of the present paper is the study of interaction of the abrupt wave with vertical and inclined rectangular obstacles. For this purpose, in the first step, two experiments have been done. The tests were performed with smooth rectangular cross-section channels, and related data were extracted using digital image processing. Flow behavior was recorded with one adjacent CCD camera through the glass walls of the entire downstream channel. In the second step, the numerical study has been done by a mesh-free particle Lagrangian method (Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics, ISPH) and a mesh-based Eulerian method (Finite Volume Method with Volume of Fluid surface tracking approach, FV-VOF). The capabilities of the numerical methods in simulation of the sudden variations free surface flows have been assessed. A comparison between the computed results and the experimental data shows that both numerical models simulate the mentioned flows with reasonable accuracy.

    Keywords: Free-surface flows, Abrupt wave, Fluid-solid Interaction, Experimental modeling, Numericalmodeling, ISPH, FVM
  • G. Coskun*, H. Pehlivan

    Excess Flow Valves (EFV) for gas-stop systems is generally used in natural gas pipelines to prevent possible damages or destruction due to gas leakage. It can be used in a wide operating range of pressure, but the shutoff flow rate could be in various values at different pressures since natural gas can easily be compressed and can reach higher density. In this study, shut-off and nominal gas flow which effect on a spring force attached to an EFV system simulation by using Fluid Solid Interaction (FSI) strategy was studied. Furthermore, User Define Function (UDF) adapted to simulation to obtain the time-dependent deformation of the spring. The simulations were repeated at five different operating pressures (1-5 bar) with changing flow rates to show if EFV can shut-off the system or not. Results were validated against experimental data of the EFV to show the consistency of the FSI strategy. Moreover, detailed behaviour information of the EFV obtained by means.

    Keywords: Computational fluid dynamics, Fluid solid Interaction, Excess flow valve, Adaptive meshrefinement, Compressibility effect, Natural gas flow
  • R. Z. Xu, F. Wu*, W. H. Su, J. F. Ding, D. Vainchtein

    Tornados are one of the most common natural disasters, but their occurrence can be sudden and unpredictable. For trains operating in the areas where tornadoes frequently happen, the operation safety is challenged. Tornado generator was recently proposed as a method of numerical investigation of tornado-like vortex flows. This paper presents a numerical approach for the simulation of train passing through a tornado-like vortex on realistic scale. It is found that the tornado-like vortex causes appearance of localized regions of a negative pressure on the train and transient variations of the aerodynamic loads acting on the train. As a result, the tornado-like vortex causes swings on the lateral force, and subsequently on the rolling moment, which affect the passenger comfort and operation safety of the train. The method presented herein can be further applied to the study of train behavior and real time response while encountering tornadoes of different types and strength, which is significant for evaluating the operation safety of high-speed trains.

    Keywords: Tornado-like vortex, High-speed train, Train aerodynamic, Fluid-solid interaction, Train safety
  • امیر قاسمخانی، هاشم مظاهری*

    هیدروژل ها مواد پلیمری هوشمند هستند که در تماس با سیال تحت تحریک های مختلف فیزیکی و شیمایی تغییر شکل های بزرگ می دهند. همچنین این مواد به عنوان سنسور و عملگر مورد استفاده قرار می گیرند از جمله کاربردهای این مواد می توان به مسائل مربوط به میکروسیال ها اشاره کرد که در آن برهم کنش بین سازه و سیال از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی استفاده از مواد مدرج نیز با توجه به مزایای آنها اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش رفتار یک میکروشیر مدرج هیدروژلی حساس به دما با درنظرگرفتن برهم کنش سیال و سازه مورد مطالعه قرار می گیرد. در این راستا ابتدا ابزار عددی مناسب برای تحلیل اجزاء محدود یک میکروشیر مدرج هیدروژلی توسعه داده شده است که پس از صحت سنجی برای استفاده در روند شبیه سازی برهم کنش سیال و سازه مورد استفاده قرار گرفته است. برای بررسی اهمیت مدرج نمودن این میکروشیرها حالت های حدی همگن نیز بررسی شده اند. همچنین رفتار میکروشیرها بدون درنظرگرفتن برهم کنش سیال و جامد نیز شبیه سازی شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که اثرات برهم کنش سازه و سیال حایز اهمیت بوده و تاثیرات قابل توجهی بر پارامترهای میکروشیر به خصوص دمای بسته شدن و دبی سیال عبوری از آن را دارند. بنابراین با درنظرگرفتن پارامترهای کاری از جمله فشار داخلی سیال و چگالی اتصالات عرضی هیدورژل مورد استفاده در دماهای متفاوت مطالعه ای دقیق روی میکروشیر انجام گرفته است.

    کلید واژگان: هیدروژل هوشمند مدرج, میکروشیر, برهم کنش سیال و سازه
    A. Ghasemkhani, H. Mazaheri*

    Hydrogels are the smart polymeric materials, which undergo large deformation when they are subjected to different physical and chemical stimuli in contact with fluids. These materials can be applied as sensors and actuators for instance in microfluidics in which the fluid-solid interactions have an important effect on its performance. On the other hand, the use of graded materials is also important considering their advantages. In this study, the behavior of a functionally graded temperature sensitive hydrogel micro-valve is investigated through considering the fluid-solid interactions. In this regard, the appropriate numerical tool for finite element modeling of a functionally graded hydrogel micro-valve has been developed that it has been implemented in both non fluid-solid interactions and fluid-solid interactions simulation. The homogeneous cases of the micro-valve have also been considered to distinguish the functionally graded temperature sensitive hydrogel micro-valve effect. The results indicate that the effect of fluid-solid interactions was important and have considerable impact on micro-valve operating parameters particularly its closing temperature and fluid flow rate. Thus, a comprehensive study on hydrogel-based micro-valve has been presented  considering operating parameters such as inlet pressure and cross linking density of hydrogel.

    Keywords: Smart Functionally Graded Hydrogel, Micro-Valve, Fluid Solid Interaction
  • علیرضا تهور*، محمد صادق کرونی

    شیرهای چرخشی از اهمیت خاصی در سیستم های نم زدایی گاز طبیعی برخوردار هستند و خرابی های آنها هزینه های سنگین را به همراه دارد. لذا شبیه سازی جریان درون این نوع شیرها با رویکرد بررسی تاثیر جریان بر خرابی قطعات لازم به نظر می رسد. در این تحقیق، ابتدا مدل سازی شیر چرخشی کلاس 900 انجام شده، سپس جریان گاز شبیه سازی می گردد و نیروهای وارد بر توپی و سرعت گاز درون آن در زوایای مختلف باز شدن شیر محاسبه می شود؛ سپس مکانیزم داخلی در حالتی که بیشترین مقدار نیرو به توپی اعمال می شود مورد تحلیل نیرویی قرار می گیرد. نتایج حاصل می تواند در طراحی های جدید شیرهای مشابه، انتخاب آلیاژهای مناسب قطعات و همچنین طراحی فرآیند های نم زدایی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: شیرهای چرخشی, خرابی قطعات, توپی, اثر متقابل سیال و جامد, تحلیل نیرو
    Alireza Tahavvor*, Alireza Tahavvor

    Orbit valves are used dehydration processes of gas. Failure of valves impose cost of repair and maintenance and its experimental tests are more expensive and in many cases are not applicable. Therefore, in this work a three dimensional model of an orbit valve class 900 is created and exported to a CFD solver. Results are exported to a structural analyzer to determine the exerted forces and stresses. Analysis are considered in six position of valve ball. Results show that ball position of 45° is the critical position and probability of failure in this situation is very high. Therefore, results of 45° are valuable to design of parts and choosing appropriate material inside parts.

    Keywords: Orbit valves, Failure, Ball valves, Fluid-solid interaction, Force analysis
  • محمدحسن شجاعی فرد، آزاده ساجدین، ابوالفضل خلخالی*
    ضخامت پره های توربین توربوشارژر به دلیل بلاکیج و افت های انتهایی پره محدود می شود و از طرفی به دلیل بارهای آیرودینامیکی در معرض آسیب است. طراحی مناسب پره نیازمند شناخت تمامی بارهای وارده بر پره است. بنابراین نیروی وارده از طرف سیال به پره باید محاسبه شود. اگرچه که ضخیم کردن پره منجر به مقاومت بیشتر در مقابل شکست و ترک می شود ولیکن این امر تاثیر زیادی بر راندمان و اغتشاشات جریان و بارگذاری آن می شود. بنابراین بهترین راه انتخاب ضخامت بهینه مطالعه ایرواستاتیکی و آیرودینامیکی پره در ضخامت های گوناگون برای نقاط مختلف آن است. این مقاله نتایج چگونگی و علت تغییرات راندمان به دلیل تغییر ضخامت لبه ورودی و خروجی، نوک و پایه پره، ضخامت ماکزیمم و محل آن و شکل لبه انتهایی را در یک توربین جریان مخلوط توربوشارژر با ورودی دو گانه شرح می دهد. وجود حلزونی دوگانه منجر به هم پوشانی کمتر پالس های شارژ ورودی به توربوشارژر و نهایتا استفاده بهینه از انرژی جنبشی گازهای خروجی از موتور می شود. در این نوع توربوشارژر علاوه بر اینکه جریان ورودی به هر 180درجه روتور متفاوت است، توزیع جریان هر گذرگاه نیز با دیگری متفاوت است بنابراین برای مطالعه جریان نیاز به مدل سازی کل توربین است. آنالیز بر همکنش سیال و جامد روی پره توربین توسط مدل سازی جریان با CFD و مدل سازی پره توسط FEA و سپس کوپلینگ نتایج در نرم افزار CFX ANSYS انجام شده است. صحه گذاری توربین مبنا براساس نتایج آزمایشگاهی توربوشارژر امتحان شده در دانشگاه امپریال کالج انجام گرفته است.
    کلید واژگان: توربین جریان مختلط, توربوشارژر ورودی دوگانه, توزیع ضخامت, برهم کنش سیال و سازه
    M.H. Shojaeifard, A. Sajedin, A. Khalkhali*
    Turbocharger turbine blade thickness is restricted by blockage and trailing edge losses and it is exposed to damage due to aerodynamic loads. Proper designing of the blade needs to full recognition of loads on the blade. Therefore, the force from the fluid to the blade should be calculated. Although, thickening the blade results to the more resistance to fracture and cracks, but it affects the aero-structural performance of each section of the blade differently. So, turbocharger turbine blades are exposed to pulsating flow which should be considered in thickness distribution selection. This article reports a comprehensive fluid-solid interaction study of the turbine blades with different thickness distribution which could beneficially investigates the effect of each part thickness on the aerostatic efficiency. Leading edge and trailing edge thickness, maximum thickness and its location, trailing edge shape, hub, and tip blade thickness were the variables which their effects were investigated. Using dual turbocharger turbines leads to lower dissipation of kinetic energy of pulsating charge from the engine. In such turbines, each sector of rotor accepts a different charge from upper and lower entries. The flow distribution of every passage is the difference from the others. Therefore, to the evaluation of the flow, modeling of the entire turbine is needed. 3D CFD model in ANSYS CFX for fluid side and an FEA model in ANSYS Static Structural module for the blade structural responses were used then the results were coupled. Validation was performed by reference to experimental data carried out in imperial college London on a dual turbocharger turbine.
    Keywords: Mixed Flow Turbine, Dual Turbocharger Turbine, Thickness Distribution, Fluid-Solid Interaction
  • امیرحسین ربیعی*
    در این مقاله یک استراتژی کنترلی فعال بر مبنای نوسانات چرخشی اجباری به منظور کاهش ارتعاشات ناشی از جریان بر روی یک استوانه دایره ای دو درجه آزادی که آزادانه در جهات طولی و عرضی حرکت می کند، در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم بر میدان جریان، معادلات ناویر استوکس تراکم ناپذیر دو بعدی می باشد که به روش حجم محدود گسسته سازی شده است. نسبت فرکانسی f_rot/f_n، و نرخ چرخش α، دو پارامتر مهم در نوسانات چرخشی استوانه بوده که می بایست بگونه ای تنظیم شوند که فرکانس جدایش گردابه ها بر روی فرکانس نوسانات چرخشی اجباری قفل شده و در نتیجه آن، دامنه ارتعاشات عرضی و طولی استوانه کاهش پیدا کند. بر اساس شبیه سازی های جامع انجام گرفته در این مقاله، سه سیستم کنترل فعال حلقه باز منتخب برای سرعت های کاهش یافته واقع در ناحیه قفل شدگی فرکانسی با پارامترهای ورودی (برای)، (برای)، و (برای)، به منظور کاهش موثر دامنه ارتعاشات استوانه انتخاب شده اند. این سیستم ها توانسته اند بیشینه دامنه پاسخ عرضی استوانه را به ترتیب به میزان 88، 92 و 92 درصد نسبت به حالت کنترل نشده کاهش دهند در حالیکه این مقادیر برای دامنه پاسخ طولی استوانه به ترتیب برابر با 93، 90 و 82 درصد می باشند.
    کلید واژگان: ارتعاشات ناشی از جریان, پدیده قفل بر, نوسانات چرخشی, کنترل فعال ارتعاشات, تعامل جریان-سازه
    A.H. Rabiee *
    In this paper, an active control strategy based on the cylinder forced rotary oscillation is considered to reduce the flow-induced vibration of an elastically mounted two-degree-of-freedom circular cylinder free to vibrate in both transverse and in-line directions. The fluid flow governing equations are two-dimensional incompressible Navier-Stokes model which discretized by means of the finite volume method. The frequency ratio〖 f〗_rot/f_n, and rotation rate α, are two important adjustable parameters which must be selected in such a way that the vortex shedding frequency locked on associated rotational forcing frequency, and the cylinder transverse and in-line vibrations will be suppressed accordingly. Based on comprehensive simulations accomplished in this paper, three different active open-loop control systems is selected in order to effectively reduce the cylinder vibrations for reduced velocities in synchronization region with the following input parameters: (for V_r=5: α=1,f_rot/f_n=1.1), (for V_r=6: α=1,f_rot/f_n=1.3), and (for V_r=7: α=1,f_rot/f_n=1.5). These three control systems are found to decrease the maximum transverse cylinder vibration amplitudes by 88%, 92%, and 92% while the corresponding in-line vibration amplitudes decrease by 93%, 90%, and 82%, respectively.
    Keywords: Flow-induced Vibration, Lock-on Phenomenon, Rotary Oscillation, Active Vibration Control, Fluid-solid interaction
  • سید جعفر روزگار *، نبی جهانداری، امیر حسین نیک سرشت
    در این تحقیق با در نظر گرفتن یک مدل واقعی به شبیه سازی عددی قوس آئورت با استفاده از نرم افزار ANSYS-CFX پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از مدل سه لایه منجر به ایجاد پرش در تنش در مرز لایه ها شده و نسبت به مدل یک لایه، ماکزیمم تنش ها مقادیر بالاتری خواهند داشت. برای شبیه سازی رفتار واقعی شریان از مدل هایپر الاستیک استفاده شده که در مقایسه با مدل الاستیک، منجر به ایجاد تنش های پایین تری در دیواره شریان شده است. با بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی توزیع تنش در جداره، نواحی آسیب پذیر مشخص گردیده است.
    کلید واژگان: شریان آئورت, همودینامیک جریان, هایپرالاستیک, برهمکنش سیال, جامد
    Seyed Jafar Rouzegar *, Nabi Jahandari, Amir Hossein Nik Seresht
    In this study, considering a real model, numerical simulation of Aorta arch is performed using ANSYS-CFX software. Different aspects such as pulsatile behavior of blood flow and fluid-solid interaction are considered simultaneously in simulation of one and three-layer model for Aorta wall. The results show that the three-layer model leads to stress jumps in boundary of layers the stresses have higher values than one-layer model. For sake of more realistic condition, a hyperelastic model is used for Aorta wall behavior which in comparison to elastic model, the hyperelastic model results to lower stresses. The effect of Aorta arch curvature on the results is examined and it is observed that the von Mises stresses are bigger in Aorta arches with smaller curvature and the maximum value of stresses occurs in ascending part. After investigation of effects of various parameters on wall stresses, the areas with more possible risk of rupture are determined and a proper model for future researches is introduced.
    Keywords: Aorta artery, Hemodynamic flow, Hyperelastic, Fluid-solid interaction
  • بهزاد سیفی، ناصر فتورایی *، عباس سامانی
    بافت چربی، نوعی از بافت همبند خیلی نرم است که در قسمت های مختلف بدن توزیع شده است. از آنجایی که در بسیاری از شرایط پاتولوژیکی خواص ریزساختار بافت چربی دستخوش تغییر می شود، ارائه روشی جهت مشخصه یابی خواص مکانیکی ریزساختار بافت چربی بسیار ارزشمند است. در این مقاله با استفاده از اطلاعات هیستولوژی و مورفولوژی بافت چربی، یک مدل ساختاری بر مبنای روش حل برهم کنش سیال و جامد ارائه شده است. در این مدل سلول های چربی به صورت کره هایی از جنس سیال و ماتریس بین سلولی به صورت جامد مدل شده است. برای توصیف رفتار ماتریس بین سلولی از مدل های بنیادی هایپرالاستیک استفاده شده است. پارامترهای مربوط به هر یک از این مدل ها با حل مساله معکوس با استفاده از داده های تجربی مربوط به آزمایش فشار تک محوری بر روی نمونه های بافت چربی به دست آمدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل ارائه شده با توجه به تطابق مناسب با داده های آزمایشگاهی، پتانسیل بالایی در مدل سازی بافت چربی با توجه به ریزساختار آن در شرایط نرمال و بیماری را دارا می باشد. مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی با سه مدل هایپرالاستیک آگدن، یئو و چندجمله ای مرتبه دو بیانگر این است که مدل هایپرالاستیک یئو نسبت به دو مدل دیگر با توجه به دقت به دست آمده و هزینه محاسباتی نسبی کمتر دارای عملکرد بهتری است. هم چنین در هر سه مدل ارائه شده، مشخص شد که ماتریس بین سلولی در مقایسه با کل بافت چربی دارای سفتی نسبی بیشتر حدودا 2~3 برابر می باشد.
    کلید واژگان: بافت چربی, ریزساختار, برهم کنش سیال و جامد, مساله معکوس
    Behzad Seyfi, Nasser Fatouraee*, Abbas Samani
    Adipose tissue is a loose connective tissue distributed in two main anatomic depots including subcutaneous and visceral. Since in many pathological condition and diseases associated with adipose tissue alteration, the micro-components of adipose tissue undergoes considerable changes from mechanical characteristics point of view, it is quite vital to present an accurate structural technique for modelling tissue microstructure. Accordingly, this paper presents a structural model based on adipose tissue main components and interaction between them. Adipocytes was considered as a fluidic spheres and extracellular matrix modeled as solid media. The interaction between these two different phases simulated by solving well-known fluid-structure interaction (FSI) problem. In order to obtain the constitutive parameters for ECM, finite element simulation results fitted to experimental uniaxial compression test data. To make a comparison between the performances of different constitutive models, three conventional hyperelastic models were used for describing the mechanical behavior of ECM. The agreement between experimental data and simulation results confirm that the presented technique has a high potential for modeling adipose tissue microstructure both in normal and pathological condition. Considering the accuracy and mathematical complexity, results show that Yeoh hyperelastic model has a better performance than two others. In all three model, results reveals that the stiffness of adipose tissue ECM is ~ (2-3) times higher than that of the adipose tissue.
    Keywords: Adipose Tissue, Micro-structure, Fluid-solid interaction, Invers Problem
  • Alireza Naderi, Mohammad Mojtahedpoor
    Unsteady flow separation on the airfoils with local flexible membrane (LFM) has been investigated in transient and laminar flows by the finite volume element method. A unique feature of the present method compared with the common computational fluid dynamic softwares, especially ANSYS CFX, is the modification using the physical influence scheme in convection fluxes at cell surfaces. In contrary to the common softwares which use mathematical methods for discretization, this method considers the physical effects on approximation and discretization and thus increases the accuracy of solution and decreases the diffusion errors significantly. We have focused on the effects of deformation of the membrane on aerodynamic characteristics. For this purpose, first, we have solved the flow on NACA0012 airfoil in Reynolds number of 5000 and investigated the effects of local flexible membrane on aerodynamic coefficients in laminar flow. Then, we have solved the flow over LH37 airfoil in Reynolds number of 1.1×106 and studied the effects of flexible membrane on aerodynamic characteristics in transient flow. To calculate the Reynolds stress in turbulence equations, transient γ-Reθ model has been used. According to the results, airfoil with local flexible membrane prevents flow separation, eliminates laminar separation bubble (LSB) and delays the stall.
    Keywords: Finite volume element, Fluid solid interaction, Local flexible membrane, Low rReynolds number
  • علیرضا عرب گلارچه، محمد مقیمان *، سید محمد جوادی مال آباد
    توربین بادی داریوس برخلاف توربین های محورافقی با مشکل خود راه اندازی و نوسان بالا در گشتاور خروجی مواجه است. محاسبه شتاب و گشتاور نوسانی توربین های بادی محورعمودی، به دلیل نیاز به تکنیک های مبتنی بر شبکه بندی و حل همزمان معادلات اویلری حاکم بر جریان سیال و معادلات لاگرانژی حاکم بر بدنه صلب توربین، از پیچیدگی و محاسبات بالایی برخوردار بوده و تابعی از ممان اینرسی توربین است. اما در بیشتر مطالعات پیشین بدون توجه به این اثر، سرعت زاویه ای توربین ثابت فرض شده است. در این مطالعه با محاسبه برآیند نیروهای آیرودینامیکی ناشی از باد و نیروهای خارجی ناشی از اصطکاک و ژنراتور، از قانون دوم نیوتن، شتاب، و با انتگرال گیری از آن در گام های زمانی، سرعت و موقعیت توربین محاسبه می شود. معادلات حاکم بر سیال بر اساس روش حجم محدود گسسته و توسط الگوریتم پیزو حل شده است. شبیه سازی به صورت غیرپایا و از شبکه پویا برای بررسی حرکت روتور استفاده شده است. نتایج توانسته اثر متقابل جریان باد و تیغه های صلب در روند افزایش سرعت توربین را بررسی و حرکت روتور را از لحظه سرعت صفر تا زمانی که توربین به سرعت حدی خود می رسد شبیه سازی کند. علل کاهش گشتاور در سرعت دورانی پایین تر از حد بهینه بررسی و نشان داده شده واماندگی بالا و گریز جریان از داخل روتور بدون برخورد با تیغه ها، در سرعت های دورانی پایین، موجب افت توان تولیدی می شود. ممان اینرسی نقش مهمی بر فرکانس و دامنه ی سرعت زاویه ای، نوسانات گشتاور خروجی و توان خروجی توربین داشته که در تحلیل پدیده خستگی از اهمیت زیادی برخوردار است.
    کلید واژگان: توربین باد, داریوس, CFD, برهم کنش سیال و جسم صلب, 6DOF
    Alireza Arab Golarche, Mohammad Moghiman*, Seyyed Mohammad Javadi Malabad
    Unlike HAWT, Darrieus wind turbines is faced with the self-start problem and high fluctuations at output torque. Because of the need for techniques based on meshing and coupling Eulerian fluid equations and the Lagrangian equations for moving rigid body, the calculation of rigid body acceleration and fluctuations torque of VAWT is very complicated and it is a function of the moment of inertia of the turbine. In most studies, regardless of this effect, the angular velocity of turbine is assumed to be fixed. In this study, for calculating the turbine rotational speed and position, the sum of wind-driven aerodynamic forces and external forces caused by friction and generators are calculated and placed into Newton's second law to calculate the acceleration, and integrating it in time steps. The simulation is performed unsteady and dynamic mesh is used for moving the rotor. The results could check the interaction between wind and rigid blades on the in the process of increasing the rotational speed of turbine, and simulate the rotor from the moment of rest until the turbine reaches its final rotational speed. The causes of reduction in torque at low rotational speed is investigated and it has been shown that high dynamic stall and passing high exergy flow into the rotor without interaction with blades results the power reduction. Moment of inertia has significant impact on the frequency and amplitude of rotational velocity, fluctuations of output torque and output power, which is important in mechanical analysis of blades’ fatigue.
    Keywords: VAWT, Fluid–solid interaction, 6DOF, Moment of inertia
  • محمدرضا هاشمی، روح الله فاتحی، مهرداد منظری*

    در این نوشتار با ارائه ی روشی جدید در اعمال شرط مرزی جامد و استفاده از رویه های اصلاح شده ی مشتق گیری مکانی، قابلیت های روش هیدرودینامیک ذره ی هموار در حل مسائل جریان سیال حاوی اجسام معلق افزایش یافته است. روش معرفی شده به منظور اعمال مرز جامد امکان محاسبه ی بهینه ی نیروهای تعاملی سیال جامد را فراهم می کند، و رویه های اصلاح شده ی گسسته سازی مشتقات مکانی موجب حفظ سازگاری روش و نیز تسهیل اعمال روش جدید در مرز جامد می شود. نوسانات غیرفیزیکی فشار نیز با اصلاح معادله ی پیوستگی کاهش یافته است. نتایج حاصل از شبیه سازی دوبعدی سقوط اجسام جامد دایره یی شکل در کانال حاوی سیال نیوتنی تراکم ناپذیر، با نتایج موجود در سایر مقالات مقایسه و اعتبار روش ارزیابی شده است.

    کلید واژگان: هیدرودینامیک ذره ای هموار, شرط مرزی, تعامل سیال جامد, جریان حاوی اجسام معلق
    M.R. Hashemi, R. Fatehi, M. Manzar*

    I n t h i s p a p e r, a S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d i s i n t r o d u c e d t o s i m u l a t e p a r t i c u l a t e f l o w p r o b l e m s s e e n i n, f o r e x a m p l e, b i o l o g i c a l o r r e f i n e r y i n d u s t r i e s. T o t h i s e n d, t h e c a p a b i l i t y o f t h e S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d h a s b e e n i m p r o v e d u s i n g a n e w s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d, a l o n g w i t h t h e s o-c a l l e d r e n o r m a l i z e d s p a t i a l d e r i v a t i v e s c h e m e s. I n t h i s m e t h o d, a s u f f i c i e n t l y a c c u r a t e p r e s s u r e i s o b t a i n e d a t t h e s o l i d s u r f a c e u s i n g t h e f l u i d e q u a t i o n o f m o t i o n. A s a r e s u l t o f t h i s, t h e f l u i d-s o l i d i n t e r a c t i o n f o r c e s c a n b e e f f i c i e n t l y c a l c u l a t e d.I n o r d e r t o a l l e v i a t e t h e p r o b l e m s c a u s e d b y d e f i c i e n c i e s i n t h e S P H p a r t i c l e d i s t r i b u t i o n i n t h e n e i g h b o r h o o d o f t h e s o l i d s u r f a c e s, r e n o r m a l i z e d s c h e m e s a r e a c q u i r e d f o r t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r s p a t i a l d e r i v a t i v e s. T h e s e s c h e m e s l e a d t o a c o n s i s t e n t m e t h o d a n d f a c i l i t a t e t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r o p o s e d s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d.U s i n g a w e a k l y c o m p r e s s i b l e S P H s c h e m e c a n p o t e n t i a l l y l e a d t o s e v e r e p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s t h a t e v e n t u a l l y c a u s e a f a i l u r e i n t h e s o l u t i o n p r o c e d u r e. H e r e,t h e s p u r i o u s p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s a r e r e d u c e d b y u s i n g a m o d i f i e d c o n t i n u i t y e q u a t i o n, i n w h i c h t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r d e r i v a t i o n s o f t h e p r e s s u r e f i e l d a r e t a k e n i n t o a c c o u n t.T h e p r o p o s e d m e t h o d i s v e r i f i e d b y c o m p a r i n g t h e r e s u l t s o f t h e s i m u l a t i o n s o f f a l l i n g c i r c u l a r c y l i n d e r s w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a, i n a t w o-d i m e n s i o n a l c l o s e d c h a n n e l, f i l l e d w i t h a n i n c o m p r e s s i b l e N e w t o n i a n f l u i d. T h e f a l l i n g o f a s i n g l e s o l i d b o d y c o m e s a s t h e f i r s t b e n c h m a r k p r o b l e m i n t h e c o n t e x t o f p a r t i c u l a t e f l o w s. I t i s s h o w n t h a t t h e r e s u l t h a s g o o d a g r e e m e n t w i t h t h o s e p r e v i o u s l y r e p o r t e d, w h i l e i t i s i n d e p e n d e n t f r o m t h e r e s o l u t i o n o f t h e d o m a i n d i s c r e t i z a t i o n. I n t h e s e c o n d b e n c h m a r k, t h e s o-c a l l e d d r a f t i n g-k i s s i n g a n d t u m b l i n g o f t w o f a l l i n g c y l i n d e r s i s s i m u l a t e d. T h e s o l i d-s o l i d c o l l i s i o n i s t r e a t e d b y u s i n g a s i m p l e r e p u l s i v e f o r c e. G o o d a g r e e m e n t w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a i s a c h i e v e d. T h e l a s t s i m u l a t i o n i n t h i s p a p e r s h o w s t h e r e s u l t i n g d e v i a t i o n i n t h e f a l l i n g p a t h o f a s i n g l e s o l i d b o d y i n t h e p r e s e n c e o f a n o b s t a c l e p l a c e d o n t h e s i d e w a l l o f t h e c l o s e d c h a n n e l.

    Keywords: smoothed particle hydrodynamics, SPH, boundary condition, fluid-solid interaction, particulate flow
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال