Farklı teoriler ile modellenen akışkan taşıyan borularda eklenik kütlenin dinamik davranış üzerine etkisi

Günümüz coğrafyasında küreselleşme yaygınlaşmış ve beraberinde taşıma yollarının önemi artmıştır. Enerjinin üretim kaynaklarından istenilen konuma ulaştırılmasında en güvenli yol olmasının yanı sıra en verimli yol da boru hatlarıdır. Akışkan taşıyan boruların dinamik analizi; tasarım ve projelendirme için büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada eklenik kütle etkisinde içinden akışkan geçen boruların dinamik davranışı Rayleigh ve Euler-Bernoulli teorileri kullanılarak incelenmiştir. Boru içerisindeki akışı ölçmek için kullanılan ölçüm cihazları da eklenik kütle olarak tanımlanmıştır. Akışkan ideal akışkan kabul edilip hareket denklemi Hamilton prensibi ile oluşturulmuştur. Boru içerisindeki akışkanın davranışı Euler prensibi ile modellenmiştir. Sonuçların kullanılan malzemenin yapısından ve geometrisinden bağımsız ve daha sade olabilmesi için boyutsuzlaştırma işlemi yapılmıştır. İlk üç mod değerine ait doğal frekans değerleri sonlu farklar yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen veriler Maple programında çözülmüştür. Her iki teori için kütle konumu, doluluk oranı ve kütle oranı gibi çeşitli parametrelerdeki değişimin doğal frekans üzerine etkisi kaydedilmiştir. Eklenik kütle ile titreşim frekansları ilişkisi grafikler halinde gösterilmiştir. Sonuç olarak kütle oranının artması durumunda frekans değerinde azalma olmaktadır, doluluk oranındaki artmayla da frekans değeri artmaktadır. İlk moda elde edilen sonuçlar arasındaki farkın; ikinci ve üçüncü mod için elde edilen sonuçlardaki farka oranla daha az olduğu gözlenmiştir.