پروژه شبیه سازی و تحلیل مخزن ذخیره سیال با ارتفاع ۱۴ متر
معمولا در صنایع مختلف برای نگهداری مواد غذایی و سیالات کم خطر، از مخازن عظیمی استفاده میشود که به طور پیوسته تحت تاثیر وزن سازه خود و سیال داخل آن قرار دارند. ارتفاع زیاد این مخازن موجب بحرانی شدن شرایط در هنگام وزش بادهای شدید میشود. نیروی پسای باد با در نظر گرفتن عبور جریان باد از جانب یک استوانه به صورت زیر بدست میآید:
این نیرو به صورت عرضی به سطوح جانبی مخزن وارد میشود.
بخاطر وزن بالای سازه و سیال و ارتفاع زیاد مخزن، فرکانس طبیعی مود خمشی مخزن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. طبق استاندارد، اگر فرکانس طبیعی سازه کمتر از یک هرتز باشد، ممکن است ارتعاشات ناشی از نیروی متناوب باد، موجب رزونانس در سازه شده و در سیال ایجاد تلاطم هیدرودینامیکی کند.
در این پروژه، فرکانس‌های مود خمشی یک مخزن به ارتفاع ۱۴ متر در محیط برنامه ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است. سپس وضعیت مخزن به هنگام وزش بادهای شدید بررسی شده و توزیع تنش مخزن و پایه‌های نگهدارنده آن، استخراج شده است. در این مدلسازی، تاثیر وزن سازه مخزن به صورت نیرو به دیواره و همچنین وزن سیال داخل آن به صورت فشار هیدرواستاتیک به سطح داخلی مخزن اعمال شده است. نیروی معادل بار باد نیز به سطوح جانبی مخزن اعمال شده است. مقدار ضریب درگ جانبی استوانه نیز با توجه به سرعت بالای باد (در نتیجه عدد رینولدز بالای آن) در نظر گرفته شده است.
