شبیه‌سازی و تحلیل مودال مخزن سوخت کروی در محیط برنامه ANSYS

پیش‌بینی و کنترل پدیده تلاطم مایعات (Sloshing) در مخازن متحرک، از ملاحظات طراحی ماهواره‌ها و فضاپیماها به‌شمار می‌آید. پدیده تلاطم، سیستم‌های کنترل را تحت تاثیر قرار می‌دهد و سبب حرکات و واکنش‌های غیرمنتظره می‌شود. ادامه پدیده تلاطم برای مدت طولانی سبب کاهش دقت کنترل ماهواره و یا کاهش دقت مشاهدات نجومی می‌شود. این پدیده ممکن است به هنگام انتقال مداری و یا تحریک ناشی از کمپرسور در ماهواره‌ها و فضاپیماها رخ دهد. در ماهواره‌ها از مخازن کروی به عنوان مخزن سوخت مایع استفاده می‌شود و سطح سوخت مایع با استفاده از یک دیافراگم پوشیده می‌شود. قابلیت اطمینان این مخازن با انجام آزمایش‌های تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پروژه، مخزن سوخت کروی در محیط برنامه ANSYS شبیه‌سازی شده است و تحلیل مودال مخزن پر از مایع در حالت بدون پوشش و حالت پوشیده شده با دیافراگم صفحه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. شکل مودها و فرکانس‌های طبیعی سیستم استخراج شده‌ و نتایج بدست آمده نسبت به نتایج تجربی اعتبارسنجی شده‌اند. مدل‌سازی براساس اثر متقابل سیال- سازه (Fluid-Solid Interaction: FSI) انجام شده است.