حل نیمه تحلیلی دینامیک غیرخطی تلاطم-مخزن با رویکرد آونگ معادل

در این مقاله به مدلسازی دینامیک چندجسمی و تحلیل پایداری تلاطم درون مخزن با رویکرد نیمه تحلیلی پرداخته شده است. به این منظور از یک مدل آونگ معادل برای حرکت سیال استفاده شده است. معادلات غیرخطی حرکت سیستم با استفاده از روش لاگرانژ استخراج و پاسخ سیستم به تحریک های عرضی و طولی با استفاده از روش هوموتوپی پرتوربیشن حاصل شده است. اثر پارامترهای موثر بر تلاطم شامل میرایی لزج و فرکانس تحریک برای مختصاتی در خارج از ناحیه پایداری جهت تحلیل رفتار سیستم مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی های انجام شده در قالب نمودارهای پایداری، دیاگرام فازی و دامنه نوسانات سیال با استفاده از روش نیمه تحلیلی هوموتوپی پرتوربیشن تحلیل و با روش عددی رانگ-کوتا مرتبه ۴ مقایسه شده است. نتایج بیانگر آن است که میرایی لزج قابلیت مناسبی برای نزدیک تر کردن مختصات واقع در منطقه ناپایدار به نواحی پایدار را دارا می باشد. همچنین نتایج در قالب یک مطالعه مقایسه ای، بستری موثر برای بررسی رفتار غیرخطی دینامیک تلاطم سیال درون مخازن و میزان اثر سایر پارامترهای موثر بر پایداری سیستم خواهد بود.