توسعه مدل عددي جهت مطالعه پارامتريك پديده اسلاشينگ در مخازن ذوزنقه¬اي و مستطيلي

رضا ساقي¹ حسن ساقي² عباسعلي قزل¬سوفلو³

1) دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي عمران- سازه هاي هيدروليكي، دانشگاه آزا اسلامي، واحد مشهد
2) استاديار و عضو هيأت علمي گروه عمران، دانشگاه حكيم سبزواري، سبزوار، ايران
3) استاديار و عضو هيأت علمي گروه عمران، دانشگاه آزا اسلامي، واحد مشهد، ايران

محل انتشار : چهارمین کنگره بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(4icsau.ir)
چکیده :
اسلاشینگ، پدیده¬ای است که در آن مخزن حاوی سیال با شتاب خطي و يا زاويه¬اي شروع به حرکت كرده و نوساناتی در سطح آزاد سیال بوجود مي‎آورد. در اين شرايط، نيرويي از طرف مخزن به سيال و متقابلاً از طرف سيال به مخزن وارد و باعث افزايش فشار در بدنه مخزن مي‎شود. در اين مقاله، پديده اسلاشينگ در مخازن مستطیلی و ذوزنقه¬ای و در شرایط استفاده از بافل کف مخزن که تحت اثر شتاب خطي قرار دارد، بررسي شده است. به منظور مدل¬سازی پدیده اسلاشینگ، معادله لاپلاس و شرط مرزی ديناميكي سطح آزاد به عنوان معادلات حاكم در نظر گرفته شده و دو روش المان مرزی و اجزاء محدود جهت حل معادلات فوق مورد استفاده قرار گرفته است. در نهايت بر اساس توزيع فشار و نيروي وارد بر مخزن، پيشنهاداتي جهت بهينه¬سازي مخزن ارائه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد، با افزایش عمق، نیروی وارد بر بدنه مخزن افزایش می یابد بطوریکه با دو برابر شدن عمق آب، نیروی وارد بر بدنه مخزن 175 درصد افزایش می¬یابد. همچنين با افزایش 100 درصدی عمق آب، فشار در نقطه a به اندازه 135 درصد افزایش می یابد. لازم به ذکر است، با افزایش عمق آب، نوسانات فشار در نقطه c کاهش می¬یابد. در نهايت بر اساس نتايج به دست آمده مي توان گفت، پارامترهاي مختلف پديده اسلاشينگ شامل نوسان سطح آب، نيرو و فشار وارد بر بدنه مخزن در مخزن ذوزنقه¬اي با توان سوم زاويه جانبي مخزن رابطه مستقيمي دارند.
کلمات کلیدی : كلمات كليدي: مخزن حاوي سيال جابجايي سطح آزاد آب روش المان مرزي روش اجزاء محدود مخزن مستطيلي مخزن ذوزنقه¬اي