پیام خود را بنویسید
دوره 16، شماره 31 - ( 2-1399 )                   جلد 16 شماره 31 صفحات 11-1 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
nayyer S, hosseini K, Kheirkhahan M. Wedge Impact Simulation into the Non-Newtonian Herschel-Bulkley Dilatant Fluid with RANS Numerical Method. Marine Engineering 2020; 16 (31) :1-11
URL: http://marine-eng.ir/article-1-768-fa.html
نیر شهاب، حسینی خسرو، خیرخواهان مهران. شبیه سازی برخورد گوه با سیال غیرنیوتنی هرشل بالکلی-دیلاتانت به کمک روش حل عددی RANS. مهندسی دریا. 1399; 16 (31) :1-11

URL: http://marine-eng.ir/article-1-768-fa.html

شبیه سازی برخورد گوه با سیال غیرنیوتنی هرشل بالکلی-دیلاتانت به کمک روش حل عددی RANS
شهاب نیر1 ، خسرو حسینی* 1، مهران خیرخواهان1
1- گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
چکیده:   (4715 مشاهده)
در مسأله اندرکنش جسم صلب و سیال از روش‌ها و تکنیک‌های مختلفی برای شبیه¬سازی برخورد جسم متحرک به سیال‌ها استفاده شده است. برخورد گوه با توجه به خصوصیات سیال دیلاتانت و تأثیر تغییر این خصوصیات بر شرایط حرکت گوه در تحقیق حاضر با استفاده از مدل عددی Flow-3D مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج تحلیل حاضر با نتایج مشاهداتی نشان داد که این مدل با خطای متوسط 5/0 درصد و 999/0=R2 ، توانایی مناسبی در شبیه‌سازی این نوع سیال دارد. بررسی اثر تغییرات خصوصیات سیال بر حرکت گوه و توزیع سرعت و فشار در سیال نیز نشان داد که تغییر چگالی بیشترین تأثیر را در تغییر سرعت گوه دارد. به نحوی که با افزایش 8/2 برابری آن سرعت نفوذ گوه در حدود 16 درصد کاهش می‌یابد. همچنین مشخص شد که با کاهش فاصله برخورد بین دو گوه، سرعت نفوذ گوه‌ها به داخل سیال تا 8 درصد کاهش می‌یابد.
واژه‌های کلیدی: ضریب ویسکوزیته سیال، توان نرخ کرنش، چگالی سیال، پدیده Shear Thickening، مسأله Ditching
متن کامل [PDF 1188 kb]   (1722 دریافت)    
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: هیدرودینامیک عددی
دریافت: 1398/7/12 | پذیرش: 1398/11/19
فهرست منابع
1. 1- Chhabra RP, Richardson JF (1999) Non-Newtonian flow in the process industries: fundamentals and engineering applications. Butterworth-Heinemann.
2. GhasemiKafrudi, E., Hashemabadi, S. H., (2015), Numerical and Analytical Study of Drilling Mud Flow through the Annulus with Cross Non-Newtonian Model, journal of Petroleum Research, Vol.25(810, p. 30-43. (In Persian)
3. Fasanella EL, Jackson KE, Sparks CE, Sareen AK (2005) Water impact test and simulation of a composite energy absorbing fuselage section, Journal of the American Helicopter Society 50(2):150-164. [DOI:10.4050/1.3092852]
4. Pentecôte N, Vigliotti A (2003) Crashworthiness of helicopters on water: Test and simulation of a full-scale WG30 impacting on water, International journal of crashworthiness 8(6):559-572. [DOI:10.1533/ijcr.2003.0259]
5. Anghileri M, Castelletti LM, Francesconi E, Milanese A, Pittofrati M (2011) Rigid body water impact-experimental tests and numerical simulations using the SPH method, International Journal of Impact Engineering 38(4):141-151. [DOI:10.1016/j.ijimpeng.2010.11.002]
6. Anghileri M, Castelletti LM, Francesconi E, Milanese A, Pittofrati M (2014) Survey of numerical approaches to analyse the behavior of a composite skin panel during a water impact, International Journal of Impact Engineering 63:43-51. [DOI:10.1016/j.ijimpeng.2013.08.008]
7. Oger G, Doring M (2006) Alessandrini B, Ferrant P. Two-dimensional SPH simulations of wedge water entries, Journal of computational physics 213(2):803-822. [DOI:10.1016/j.jcp.2005.09.004]
8. Yan S, Ma QW (2007) Numerical simulation of fully nonlinear interaction between steep waves and 2D floating bodies using the QALE-FEM method, Journal of Computational physics 221(2):666-692. [DOI:10.1016/j.jcp.2006.06.046]
9. Gong, K., Liu, H., Wang, B.L., (2009), Water entry of a wedge based on SPH model with an improved boundary treatment, Journal of Hydrodynamics 21(6):750-757. [DOI:10.1016/S1001-6058(08)60209-7]
10. Panciroli R (2013) Hydroelastic impacts of deformable wedges, In Dynamic failure of composite and sandwich structures, Springer, Dordrecht. [DOI:10.1007/978-94-007-5329-7_1]
11. Groenenboom PH, Cartwright BK (2010) Hydrodynamics and fluid-structure interaction by coupled SPH-FE method, Journal of Hydraulic Research 48(S1):61-73. [DOI:10.1080/00221686.2010.9641246]
12. Campbell JC, Vignjevic R (2012) Simulating structural response to water impact, International Journal of Impact Engineering 49:1-10. [DOI:10.1016/j.ijimpeng.2012.03.007]
13. Qin H, Zhao L, Shen J (2011) A modified Logvinovich model for hydrodynamic loads on an asymmetric wedge entering water with a roll motion, Journal of marine science and application 10(2):184-189. [DOI:10.1007/s11804-011-1058-1]
14. Vila JP (1999) On particle weighted methods and smooth particle hydrodynamics, Mathematical models and methods in applied sciences 9(02):161-209. [DOI:10.1142/S0218202599000117]
15. Koukouvinis PK, Anagnostopoulos JS, Papantonis DE (2013) Simulation of 2D wedge impacts on water using the SPH-ALE method, Acta Mechanica 224(11):2559-2575. [DOI:10.1007/s00707-013-0885-3]
16. Gerdabi, J., Nikseresht, A. H., (2018), 2D Simulation of a wedge impact problem into the Newtonian and Herschel Bulkley Dilatant Non-Newtonian fluids, using WCSPH method, Modares Mechanical Engineering, Vol.18(4), P.39-50. (In Persian)
17. Yang L, Yang H, Yan S, Ma Q, Bihnam M (2016) Comparative study on water impact problem, In The 26th International Ocean and Polar Engineering Conference. International Society of Offshore and Polar Engineers.
18. Shah S, Orifici A, Watmuff J (2015) Water impact of rigid wedges in two-dimensional fluid flow, Journal of Applied Fluid Mechanics 8(2):329-338. [DOI:10.18869/acadpub.jafm.67.221.22693]
19. Shademani R, Ghadimi P (2017) Asymmetric Water Entry of Twin Wedges with Different Deadrises, Heel Angles, and Wedge Separations using Finite Element Based Finite Volume Method and VOF, Journal of Applied Fluid Mechanics 10(1). [DOI:10.18869/acadpub.jafm.73.238.26185]
20. Farsi M, Ghadimi P (2015) Simulation of 2D symmetry and asymmetry wedge water entry by smoothed particle hydrodynamics method, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 37(3):821-835. [DOI:10.1007/s40430-014-0212-5]
21. Hedaiati-Far, m., Pour-Lak, M., (2014), Fluid dynamics Simulation with Flow-3D, Atinegar publication, Tehran. (In Persian)
22. Nahavandian, M., Izadi, A., (2019), Numerical Simulation of Flow Hydrodynamic Around Dolphin Body in Viscous Fluid, Journal of Marine Engineering, Vol.15(29), p.147-165. (In Persian)
23. Zeraatgar, H., Hassani Chalaksara, E., Yousefnejad, R., Javaherian, M. J., (2012), Parametric Investigation of Pressure Distribution on Wedge Water Entry by Experiment, Journal of Marine Engineering, Vol.8(15), p.75-83. (In Persian)
24. Moghaddam, M. H., Jalili, M. M., Dashti, A., Shafiei, A., (2018), 3Dimensional Impact Simulation of Cylindrical Projectile with Water Surface to Predict Projectile's Behavior and the Stresses Induced in it, Journal of Marine Engineering.Vol.13(26), p.123-129. (In Persian)
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons License
International Journal of Maritime Technology is licensed under a

Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.