Dispersion analysis of guided waves in the finned tube using the semi-analytical finite element method

برای افزایش کارایی مبدل حرارتی، لوله های گالوانیزه به طور گسترده در تاسیسات پتروشیمی استفاده می شود. به تازگی، استفاده از آزمایش موج هدایت شده به بازرسی لوله های فین شده توجه کرده است. از آنجاییکه منحنی های پراکندگی به دست نیامده است، فرایند انتشار موج هدایت هنوز روشن نیست. از این رو، هدف از این مقاله محاسبه منحنی پراکندگی لوله فین شده بر اساس یک مدل نظری دقیق است، سپس ویژگی های امواج هدایت شده در لوله های سینی بیشتر مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه باله ها در اطراف سطح بیرونی لوله با یک فاصله مساوی جوش داده شده اند، روش نیمه تحلیلی عنصر محدود به این موجبر هندسی پیوندی گسترش می یابد. شکل مقطع مقطع مخالف توسط پارامترهای هندسی لوله نازک تعیین می شود. راه حل های عددی نشان می دهد که سرعت گروهی حالت های طولی در لوله های سیلندر به طور قابل توجهی کندتر از لوله های لخت است و پدیده ای خاص از باند فرکانس فرکانس و نوار های متوقف شده ارائه شده است. تغییرات منحنی پراکندگی نیز با پارامترهای هندسی مختلف باله ها مورد بررسی قرار می گیرد. علاوه بر این، حالت های پیچشی نمی توانند در لوله های گالوانیزه پخش شوند. با استفاده از یک مبدل صوتی الکترومغناطیسی، نتایج تجربی با راه حل های عددی همخوانی خوبی دارد که نشان می دهد ویژگی های انتشار موج هدایت شده در لوله های گالوانیزه می تواند به خوبی بر اساس مدل نظری پیشنهاد شده پیش بینی شود.