Rayleigh teorisi ile modellenmiş içinden akışkan geçen boruların farklı sınır koşulları altında dinamik analizi

Küreselleşmenin de etkisi ile son yıllarda maliyet, verim, sürat, emniyet gibi kıstaslara bağlı olarak taşıma yolları sürekli gelişmektedir. Bu taşıma yollarından en önemlisi boru hatlarıdır. Günümüzde çoğunluğu ham petrolün ve arıtılmış petrol ürünlerinin taşınması için inşa edilmiş boru hatlarının dinamik davranışını analiz edilmesi ve yeni yapılacak olanların ise elde edilen sonuçlara göre projelendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada klasik olmayan sınır koşullarının doğal frekanslar üzerindeki etkisini göstermek amacıyla, içinden akışkan geçen boruların dinamik davranışı Rayleigh teorisi kullanılarak incelenmiştir. Üniform bir Rayleigh borusu için hareket denklemi, Hamilton prensibi kullanılarak ideal akışkan kabulü ile elde edilmiştir. Boru içindeki akışın davranışı Euler ile modellenmiştir. Harekete ait boyutsuz kısmi diferansiyel denklemler matris denklemlere dönüştürülmüş ve üç farklı klasik olmayan sınır koşul seti için çözülmüştür. Doğal frekanslar akışkan hızı ve sınır koşullarının rijitliğine bağlı olarak analitik olarak elde edilmiştir. Titreşim frekansı üzerindeki narinlik oranı, doluluk oranı ve sönümleme katsayısı etkisi ilk üç mod için incelenmiştir. Akışkan taşıyan boruların stabilitesi ve dinamiği üzerinde, sınır koşulları ve boru modelinin çok önemli bir etkisi olduğu gösterilmiştir.