Modelowanie i symulacja drgań przewodów wzbudzonych okresowo zmiennym przepływem cieczy

• Autorzy: Łuczko J. , Czerwiński A.

Warianty tytułu

EN

Modeling and simulation of flow induced vibration in pipes conveying periodically pulsating fluid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy poddano analizie model opisujący drgania podpartych przegubowo prostoliniowych przewodów, spowodowane zmianą prędkości przepływającej cieczy. Ruch układu opisano równaniem różniczkowym cząstkowym czwartego rzędu, uwzględniającym nieliniowości geometryczne. Wykorzystując metodę Galerkina zagadnienie rozwiązania równania różniczkowego cząstkowego sprowadzono do problemu analizy układu trzech równań różniczkowych zwyczajnych. Zbadano wpływ wybranych parametrów na wartość skuteczną prędkości. Wykazano możliwość wzbudzania się w pewnych zakresach prędkości przepływu i częstości wymuszenia drgań podharmonicznych i chaotycznych.

EN

The paper is concerned with the analysis of a model describing the vibrations of simply supported straight pipes conveying periodically pulsating fluid. The vibrations of the hydraulic system are described by using a fourth-order partial differential equation, with the inclusion of geometrical non-linearities. Through the application of the Galerkin method, the non-linear problem is reduced to the solution of three ordinary differential equations. The influence of several significant parameters of the model on the rms value of velocity is investigated. The possibility of exciting sub-harmonic and chaotic excitations at certain intervals of excitation frequency and flow velocity is presented.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; symulacja; drgania przewodów; drgania wzbudzane okresowo; zmienny przepływ cieczy; metoda Garlekina

EN

modelling; simulation; vibration in pipes; vibration conveying periodically; pulsating fluid; Galerkin method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 2, nr 3
• Strony: 157--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Łuczko J.

autor

Czerwiński A.

• Politechnika Krakowska, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków,

Bibliografia

• 1. Bagchi K., Gupta S.K., Kushari Α., Iyengar N.G.R.: Experimental study of pressure fluctuations and flow perturbations in air flow through vibrating pipes, Journal of Sound and Vibration, 328, 441-455, 2009.
• 2. Gorman D.G., Reese J.M., Zhang Y.L.: Vibration of a flexible pipe conveying viscous pulsating fluid flow, Journal of Sound and Vibration, 230, 2, 379-392, 2000.
• 3. Jin J.D., Song Z.Y.: Parametric resonances of supported pipes conveying pulsating fluid, Journal of Fluids and Structures, 20, 763-783, 2005.
• 4. Lee S. I., Chung J.: New non-linear modelling for vibration analysis of a straight pipe conveying fluid, Journal of Sound and Vibration, 254, 2, 313-325, 2002.
• 5. Lee U., Park J.: Spectral element modelling and analysis of a pipeline conveying internal unsteady fluid, Journal of Fluids and Structures, 22, 273-292, 2006.
• 6. Paїdoussis, M.P.: Fluid-Structure Interactions: Slender Structures and Axial Flow, vol. 1, Academic Press, London, 1998.
• 7. Panda L.N., Kar R.C.: Nonlinear dynamics of a pipe conveying pulsating fluid with combination, principal parametric and internal resonances, Journal of Sound and Vibration, 309, 375-406, 2008.
• 8. Wang L.: A further study on the non-linear dynamics of simply supported pipes conveying pulsating fluid, International Journal of Non-Linear Mechanics, 44, 115-121,2009.
• 9. Zhang Y.L., Reese J.M., Gorman D.G.: An experimental study of the effects of pulsating and steady internal fluid flow on an elastic tube subjected to external vibration, Journal of Sound and Vibration, 266, 355-367, 2003.