بررسی آزمایشگاهی پدیده گردابه لرزی دو خط لوله مجاور هم تحت جریان بر روی بستر صلب
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
EXPERIMENTAL STUDY OF VORTEX-INDUCED VIBRATION OF TWO TANDEM CIRCULAR CYLINDERS UNDER CURRENT ON A RIGID BED
First Statement of Responsibility
/فرید رسولی پیروزیان
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی عمران
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۹
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۳۲ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی عمران- سواحل، بنادر و سازههای دریایی
Date of degree
۱۳۹۹/۰۶/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
خطوط لوله یکی از کارآمدترین روشها برای انتقال میعانات در صنعت فراساحل میباشد .ازآنجاییکه کف بستر دریا ممکن است هموار نباشد، و قسمتهایی طولانی از خطوط لوله بدون تکیهگاه واقع شود، در چنین شرایطی ممکن است در اثر عبور جریان از اطراف لوله شاهد تشکیل و انتشار گردابه ها در طرفین لوله که به آن گردابه فرافکنی۱ گویند، باشیم .ارتعاش لوله ناشی از گردابه فرافکنی را، ارتعاش ناشی از گردابه( ۲ VIV)گویند .وقتی فرکانس این گردابه ها( گردابه فرافکنی) با فرکانس طبیعی لوله برابر شود، تشدید۳ رخ میدهد و منجر به خرابی لوله می شود .در مواردی به دلیل انتقال میعانات و یا آب آشامیدنی توسط دو لوله مجاور هم بر روی بستر دریا، بررسی ارتعاشات لوله ها در مجاورت هم، اهمیت ویژهای پیدا میکند .در این تحقیق، روش آزمایشگاهی رفتار لوله با دو درجه آزادی و تحت جریان دائم برای دو لوله مجاور هم، برای ۶ دبی در۶ شکاف نسبی از بستر (eD) و ۴ فاصله نسبی دو لوله از هم (SD)و ۳ نسبت قطری لوله (dD) موردبررسی قرار گرفت .مشخصات جریان با توجه به قابلیتهای کانال تولید جریان و موج آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه صنعتی سهند انتخابشده و با روش پردازش تصویر۴، ارتعاشات لولهها اندازهگیری شدهاند .درنهایت نمودارهای مربوط به دامنهی نوسانات و مقدار بسامد ارتعاش لوله در دو راستا استخراج گردیده است .مشاهده شد حضور لوله دوم، باعث تغییرهای رفتاری در دامنه ارتعاش و فرکانس لوله اصلی میشود .به منظور تامین دو درجه آزادی برای سیستم لوله ها، از دو قاب تکیه گاهی از جنس پلکسی گلس، ۴ فنر با آرایش ضربدری با زاویه ۴۵ درجه نسبت به افق در هر دو سمت لوله ها استفاده گردید .به منظور بررسی رفتار لوله ها، با کمک روش پردازش تصویر، فیلم های گرفته شده از ارتعاش لوله ها در کد تهیه شده در برنامهMATLAB مورد تحلیل قرار گرفتند.
Text of Note
Pipelines are one of the most efficient ways to transport condensate in the offshore industry. Because the seabed may not be smooth, and long sections of the pipeline may be unsupported, vortices may form and propagate on either side of the pipe due to current passing through the pipe, which is called Vortex Shedding. The vibration of the pipe caused by the Vortex Shedding is called the Vortex Induced Vibrations (VIV). When the frequency of these vortices (vortex shedding) is equal to the normal frequency of the pipe, an intensification of pipe vibration occurs,which called Resonance and leads to pipe failure. In some cases, due to the transfer of condensate or drinking water by two tandem pipes on the seabed, it is especially important to study the vibrations of the tandem pipes. In this research, the laboratory method of pipe behaviour with two degrees of freedom and under constant flow rate for two tandem cylinders, for six discharges in six relative bed gaps (eD) and four relative distance between two cylinders (S/D) and three cylinder diameter ratio (dD) was examined. Flow characteristics have been selected according to the capabilities of the flow and wave generation channel of the hydraulic laboratory of Sahand University of Technology and the vibrations of the cylinders have been measured by image processing method. Finally, graphs related to the amplitude of oscillations and the amount of vibration frequency of the cylinders in two directions have been extracted. It was observed that the presence of the second tube causes behavioural changes in the vibration amplitude and frequency of the main cylinder. In order to provide two degrees of freedom for the cylinders system, two support frames made of Plexiglas, four springs with a cross arrangement with an angle of 45 degrees to the horizon on both sides of the cylinders were used. In order to investigate the behaviour of the cylinders, using the image processing method, the videos taken from the vibration of the cylinders were analyzed in the code prepared in the MATLAB program. The results showed that the amplitude of vibrations increases and the frequency decreases as the relative gap (e/D) increases. In most cases tested, the amplitude of the vibration in the Cross Flow direction is greater than the amplitude of the vibration in the In Line direction of the current. As the relative distance of the two cylinders from each other increases, the amplitude of the vibrations in the overall view increases. In the relative gap of the bed 0.3 e/D in total, the decreasing effect of the diameter ratio dD = 23 on the vibration of the upstream pipe is greater. In the relative gap of the bed 0.2 e / D, except in the relative distance of two cylinders from SD = 0, where the decreasing effect of d/D = 1 diameter ratio on the upstream cylinders vibrations is greater than dD = 23 diameter ratio, in the other three relative distances of the two cylinders in total, the decreasing effect of diameter ratio dD = 23 is more significant on the vibrations of the upstream cylinder.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
EXPERIMENTAL STUDY OF VORTEX-INDUCED VIBRATION OF TWO TANDEM CIRCULAR CYLINDERS UNDER CURRENT ON A RIGID BED
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
مدل آزمایشگاهی
ارتعاش ناشی از گردابه ها
دو لوله مجاور هم
دو درجه آزادی
گردابه فرافکنی
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
Vortex-Induced Vibration, Pipeline, Two-degrees of Freedom, Vortex-Shedding, Tandem
Subject Term
مدل آزمایشگاهی، ارتعاش ناشی از گردابه ها، دو لوله مجاور هم، دو درجه آزادی، گردابه فرافکنی