کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7176023 1466595 2015 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Non-linear hydrodynamics of thin laminae undergoing large harmonic oscillations in a viscous fluid
ترجمه فارسی عنوان
هیدرودینامیکی غیر خطی لامینهای نازک تحت نوسانات هارمونیک بزرگ در یک مایع غلیظ
ترجمه چکیده
هیدرودینامیک ذرات نرم شده برای مطالعه حرکت یک لمینیت سفت و سخت نازکی که تحت نوسانات هارمونیک بزرگ در یک مایع غلیظ قرار دارد، اجرا شده است. به ویژه، فیزیک جریان در مجاورت لامینا حل شده و خطوط سرعت، بیرونی و فشار غیرمترقبه برای رژیمهای نوسان انتخاب شده ارائه شده است. محاسبه بار هیدرودینامیکی به علت تعامل ساختار مایع با استفاده از تجزیه فوریه به منظور بیان نیروی مایع کل به صورت یک تابع هیدرودینامیکی ارزشمندی پیچیده با ابعاد غیرمستقیم انجام می شود که قطعات واقعی و تخیلی آنها ضریب اضافه وزن و ضریب را تعیین می کنند. به ترتیب. برای نوسانات کوچک، نیروی هیدرودینامیکی نشان دهنده ماهیت هارمونیک جابه جایی است، در حالی که هارمونیک های چندگانه به عنوان دامنه و فرکانس نوسانات مشاهده می شوند. ما یک فرمول جدید از عملکرد هیدرودینامیکی پیشنهاد می دهیم که حاوی ضرایب جرمی و کم فشار برای یک لامینه نازک سفت و محکم با دامنه های بزرگ در مایعات چسبنده در طیف وسیعی از فرکانس های نوسان است. نتایج شبیه سازی ها در برابر کارهای عددی و تجربی موجود در ادبیات علاوه بر پیش بینی های نظری برای محدود بودن نوسانات دامنه صفر، معتبر است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Smoothed Particle Hydrodynamics is implemented to study the motion of a thin rigid lamina undergoing large harmonic oscillations in a viscous fluid. Particularly, the flow physics in the proximity of the lamina is resolved and contours of non-dimensional velocity, vorticity and pressure are presented for selected oscillation regimes. The computation of the hydrodynamic load due to the fluid-structure interaction is carried out using Fourier decomposition to express the total fluid force in terms of a non-dimensional complex-valued hydrodynamic function, whose real and imaginary parts identify added mass and damping coefficients, respectively. For small oscillations, the hydrodynamic force reflects the harmonic nature of the displacement, whereas multiple harmonics are observed as both the amplitude and frequency of oscillation increase. We propose a novel formulation of hydrodynamic function that incorporates added mass and damping coefficients for a thin rigid lamina spanning large amplitudes in viscous fluids in a broad range of the oscillation frequencies. Results of the simulations are validated against numerical and experimental works available in the literature in addition to theoretical predictions for the limit case of zero-amplitude oscillations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Fluids and Structures - Volume 52, January 2015, Pages 101-117
نویسندگان
, ,