research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Free Vibration Characteristics of Elastically Supported Pipe Conveying Fluid

Author: Ali H.Al-Hilli
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2013 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 9-19
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the effect of support values onthe natural frequency and critical flow velocityof a straight pipe conveying laminar flowingfluid is studied. The aim of this work isderiving a new analytical model to perform ageneral study to investigate the dynamicbehavior of a pipe under general boundaryconditions by considering the supports ascompliant material with linear and rotationalsprings. This model describes both theclassical (simply support, free, built, guide)and the restrained boundary condition and it isnot required to derive a new frequencyequation if the boundary conditions is changed,also the result will be near to reality byknowing the physical parameters for thecompliant material and the pipe.


Article
Vibration Analysis of Sudden Enlargement Pipe Conveying Fluid with Presence of Heat Flux
تحليل الاهتزازات في انبوب ذو توسع مفاجئ بنقل مائع بوجود فيض حراري

Authors: Ruaa Y. Hammoudi --- Zena K.Kadhim --- Mauwafak A.Tawfik
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 3 Pages: 534-558
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The vibrated pipe conveying fluid with sudden enlargement and exposed to heat flux isstudying in this paper. The governing equations of motion for this system are derived by usingbeam theory. The effect of external force that applied at the mid length (at the enlargement) ofthe pipe is studied. The transfer matrix method is a technique that used in this study. Fromthis technique it can be compute the natural frequencies, mode shapes, deflection, slope,bending moment, shear force, velocity, and pressure for different cases of pipe conveyingfluid (with and without heat flux), also the effect of forced vibration on these parameter arepresented. Different types of supports are used to show the effect of changing the support'stype on the behavior of this system at different fluid velocities and heat flux. Also the effectof change the values of fluid velocities and heat flux on the Coriolis and compressive forceare studied. The results of this study are compared with the results that found from ANSYSprogram, also another comparison is made with the last investigation. Those comparisonsshow good agreement.

تم دراسة الاهتزاز لانبوب ذو توسع مفاجيء ويجري فيه مائع ومعرض الى فيض حراري . معادلة الحركةتم دراسة تاثير القوة الخارجية المسلطة في منتصف الطول (عند .(beam) لهذا النظام اشتقت من نظريةالتوسع) للانبوب. طريقة المصفوفة الانتقالية هي التقنية المستخدمة في هذا البحث . من خلال هذه التقنية يمكنحساب الترددات الطبيعية , نسق الاهتزاز , الانحراف, الميل, عزم الانحناء , قوة القص , السرعة والضغطلمختلف حالات الانبوب الذي يجري فيه مائع (بوجود وعدم وجود ف يض حراري ), كذلك تم عرض تاثيرالاهتزاز القسري على هذه الثوابت . انواع مختلفة من التثبيتات استخدمت لتبين تاثير تغيير نوع التثبيت علىسلوك النظام عند قيم مختلفة من سرع المائع والفيض الحراري . كذلك درس تاثير تغيير قيم سرع المائعتمت مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها .(Coriolis and compressive) والفيض الحراري على قوىكذلك تم عمل مقارنة اخرى مع ,(ANSYS) من هذه الدراسة مع النتائج التي تم الحصول عليها من برنامجبحث سابق. هذه المقارنات بينت تطابق جيد.


Article
Dynamic Response Analysis of Sudden Enlargement and Sudden Contraction Pipe Conveying Fluid at Different End Conditions Using a Finite Element Method
تحليل الاستجابة الديناميكية لأنبوب ينقل مائع ذو توسع مفاجئ وتقلص مفاجئ وعند ظروف نهاية مختلفة باستخدام طريقة العناصر المحددة

Author: Ali Mohammed Ridha Mahdi Al-Baheli علي محمد رضا مهدي الباهلي
Journal: Basrah Journal for Engineering Science مجلة البصرة للعلوم الهندسية ISSN: Print: 18146120; Online: 23118385 Year: 2012 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 119-133
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

Dynamic behavior of pipe conveying fluid at different cross section is investigated. Three kinds of supports are used, which are flexible, simply and rigid supports. The type effect of support on vibration characteristics and dynamic specification are studied. Also, the effect of some design parameters such as pipe material and Reynold numbers are investigated. The governing equations of motion for this system are derived using the finite element method which depends on beam theory. A finite element software (ANSYA-11) is presented to find first three eigenvalue (natural frequency) and eigenvector (mode shape) for pipe system in modal analysis. Velocity and pressure distribution are evaluated in a single phase fluid flow. A coupled field fluid-structure analysis was then performed by transferring fluid forces, solid displacements, and velocity across the fluid-structure interface. Finally the effective stresses (Von mises stress) in piping system are predicted in static analysis at various Reynold numbers, pipe material and pipe supports.

تم دراسة السلوك الديناميكي لأنبوب ينقل مائع.حيث تم استخدام ثلاثة أنواع من المساند متمثلة بالمسند المرن،المسند البسيط، والمسند الصلب. تم دراسة تأثير نوع المسند على خواص الاهتزاز والمواصفات الديناميكية للمنظومة. كماتم دراسة تأثير بعض المحددات مثل معدن الأنبوب ورقم رينولد.استخدم .(beam) تم اشتقاق المعادلات الحاكمة للمنظومة باستخدام طريقة العناصر المحددة وبالاعتماد على نظريةmodal ) لإيجاد أول ثلاثة ترددات طبيعية وأول ثلاثة أشكال نسقيه للمنظومة بطريقة (ANSYS-11 software)تم تخمين توزيع السرعة والضغط لجريان المائع على طول الأنبوب. تم تحليل منطقة التداخل بين المائع .(analysisوالهيكل وذلك بنقل القوة المسلطة من قبل المائع، إزاحة هيكل الأنبوب، والسرعة عبر منطقة التداخل بين المائع والهيكل.وعند (static analysis ) في منظومة الأنابيب بطريقة (Von mises stress ) وأخيرا تم التنبؤ بالاجهادات المؤثرةمختلف رقم رينولد، معدن الأنبوب ومساند الأنبوب


Article
Effect of Design Parameters and Support Conditions on Natural Frequency of Pipe Excited by a Turbulent Internal Flow
دراسة تأثيرالمتغيرات التصميمية وشروط الأسناد على التردد الطبيعي لأنبوب يثار بجريان داخلي اضطرابي

Authors: Najdat Nashat Abdulla نجدت نشأت عبد الله --- Adnan Naji Jamel عدنان ناجي جميل --- Wijdan Kadhem Saheb وجدان كاظم صاحب
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 7 Pages: 906-922
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the effect of design parameters such as pipe diameter, pipe wall thickness, pipe material and the effect of fluid velocity on the natural frequency of fluid-structure interaction in straight pipe conveying fully developed turbulent flow were investigate numerically, analytically and experimentally. Also the effect of support conditions, simply-simply and clamped-clamped was investigated. Experimentally, pipe vibrations were characterized by accelerometer mounted on the pipe wall. The natural frequencies of vibration were analyzed by using Fast Fourier Transformer (FFT). Five test sections of two different pipe diameters of 76.2 mm and 50.8 mm with two pipe thicknesses of 3.7 mm and 2.4 mm and two pipe materials, stainless steel and polyvinyl chloride PVC in the range of Reynolds numbers from 4*104 to 5*105 were studied. Mathematically, the governing continuity and momentum equations were solved numerically by using the finite volume method to compute the characteristics of two dimensional turbulent flow. The dynamics of a pipe conveying fluid was described by the Transfer Matrix Method (TMM) which is provides a numerical technique for solving the equations of pipe vibrations for simply-simply and clamped supports. The results showed that, the natural frequencies increase with pipe diameter increase and the natural frequencies slightly increases with pipe wall thickness increase. Also, the natural frequencies in clamped-clamped supported pipe are higher than those in simply-simply supported pipe.

في هذا العمل أجريت دراسة تجريبية وعددية وتحليلية لتأثير المتغيرات التصميمه مثل قطر الإنبوب، سمك الجدار، مادّة الانبوب وتأثير سرعة المائع على التردد الطبيعي لإنبوب مستقيم يتقل جريان اضطرابي تام التطور. أيضاً تم دراسة تأثير نوع المساند (البسيط والمثبت). أنجزالجانب العملي بقياس إهتزاز الإنبوبِ بواسطة جهاز قياس التعجيل الذي ثبت على جدار الإنبوب. وجدت الترددات الطبيعية للإهتزاز بإستعمال محول فورير السريع. إستعملت خمسة مقاطع إختبار، مختلفة الاقطار(mm76.2 وmm50.8) سمك جدار الإنبوب (mm3.7 وmm2.4) و من مادتين مختلفتين هما حديد مقاوم للصدأ وكلوريد البوليفينل، تمت هذه الدراسة لقيم مختلفه لعدد رينولدز تتراوح بين (4*104-5*105).رياضيا, تم حل معادلة الاستمرارية و معادلات الزخم, ببناء نموذج عددي بأستخدام طريقة الحجوم المحددة لحِساب خصائصِ الجريان الأضطرابي ثنائي الابعاد. قد تم بناء نموذج رياضي اعتمد على استخدام طريقة المصفوفات الانتقالية لحل معادلات إهتزاز الإنبوب لتوضيح تأثير الاهتزاز لأنبوب يحمل مائع.اظهرت النتائج بأن للترددات الطبيعية تزيد بزيادة قطر الإنبوب والترددات الطبيعية تزداد بنسبه بسيطة بزيادة سمك جدار الإنبوب. بينت النتائج ايضاً الترددات الطبيعية في المسند المثبت أعلى من تلك للمسند البسيط.


Article
The Fundamental Natural Frequency and Critical Flow Velocity Evaluation of a Simply Supported Stepped Pipe Conveying Fluid

Author: Mustafa Baqir Hunain
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2017 Volume: 25 Issue: 5 Pages: 1840-1849
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This work investigated the fundamental natural frame frequency and critical inlet flow velocity of the simply supported stepped pipe conveying fluid. The influence of some outline parameters, similar pipe diameter ratio with different cross-sectional areas (sudden enlargement or sudden contraction), length ratio, and thickness were studied. A theoretical model for the dynamic behavior of the pipe was investigated. The dynamic behavior of the stepped pipe carrying fluid was described by means of finite element technique. A computer program has been promoted utilizing Matlab language in order to predict the vibration characteristics and to embrace the theoretical work. It was found that the fundamental natural frequency of the stepped pipe decreased in different percentages with increasing inlet fluid flow velocity. The outer diameter ratio, length ratio, and thickness of the stepped pipe conveying fluid had a great effect on the dynamic behavior of stepped pipe. The fundamental natural frame frequency increased as the length ratios (L2/L1) and the outer diameter ratios (Od2/Od1) decreased. When the length ratio of the pipe being less than 1, the effect of the diameter ratio on the critical inlet flow velocity was obvious. As the outer diameter ratios (Od2/Od1) increased, the inlet critical flow velocity increased, until being reached to the maximum value, then it dropped smoothly. The fundamental frame frequency of the stepped pipe increased as the thickness of the stepped pipe increased until being reached to the maximum value ,then it dropped smoothly. For each inlet fluid flow velocity, length ratios, and diameter ratios there was an optimum pipe thickness that gave the best dynamic characteristics.

في هذا العمل, تم التحقيق في مباديء التردد الطبيعي الاساسي و السرعة الحرجة للجريان الداخلي للانبوب المتدرج و الناقل للمائع ذو المساند البسيطة. و تم دراسة تاثير بعض العوامل التصميمية مثل نسبة الاقطار باختلاف مساحة المقطع العرضي (الانفراج الفجائي او التقلص الفجائي), و كذلك تم دراسة نسبة الطول و السمك للانبوب. و تم دراسة السلوك الديناميكي للانبوب المتدرج الناقل للمائع نظريا. و قد وصف هذا السلوك بواسطة تقنية العناصر المحددة. و طور برنامج حسابي باستخدام لغة Matlab من اجل التنبؤ بخواص الاهتزاز لتغطية العمل النظري. في هذا البحث وجد ان التردد الطبيعي الاساسي للانبوب المتدرج يقل بنسب مختلفة مع زيادة سرعة جريان المائع الداخل للانبوب. ان نسبة الاقطار الخارجية للانبوب المتدرج, نسبة الطول, و نسبة السمك لها تاثير كبير على السلوك الديناميكي. ان التردد الطبيعي الاساسي يزداد بنقصان نسبة الطول و نسبة الاقطار الخارجية.عندما تكون نسبة الطول للانبوب اقل من واحد فان تاثير نسبة الاقطار على سرعة الجريان الحرجة الداخلة تكون واضحة. و عندما تزداد نسبة الاقطار الخارجية للانبوب فان سرعة الجريان الحرجة الداخلة تزداد حتى تصل الى اعظم مقدار ثم تنخفض تدريجيا. ان التردد الطبيعي الاساسي للانبوب المتدرج تزداد عندما يزداد سمك الانبوب حتى تصل الى اعظم مقدار ثم تبدا بالانخفاض تدريجيا. ان لكل سرعة جريان داخلة للمائع, نسبة اطوال, و نسبة اقطار ,هناك مقدار مثالي لسمك الانبوب و الذي يعطي افضل خواص ديناميكية.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2017 (1)

2013 (2)

2012 (1)

2009 (1)