Değişken hızlı akışkan taşıyan boruların farklı sınır koşulları çerçevesindeki titreşimlerinin aktif kontrolü

Abstract

Değişken hızlı akışkan taşıyan bir borunun akışkan kaynaklı titreşimlerinin sönümlenmesi/sınırlanması amacıyla bir aktif kontrol sistemi tasarlanmıştır. Değişken hızlı akışkan taşıyan borunun modeli Galerkin yöntemi uygulanarak ayrıklaştırılmıştır. Sistemin dinamiği farklı sınır koşullan çerçevesinde incelenmiştir. Akış hızının harmonik olarak değişmesi durumunda oluşan paremetrik kararsızlık bölgeleri hesaplanmıştır. Kararsızlık bölgelerinin hesaplanmasında Çoklu Zaman Skalası yönteminden yararlanılmıştır. Bu çalışmada tasarlanan aktif kontrol sistemi kurala dayalı uyarlamah PD kontrol yöntemi uygulamasıdır. Aktif kontrol sistemi, kontrol organı, uyarlama mekanizması, bir ivme ölçer ve bir eyleyiciden oluşmaktadır. Kontrol organı PD kontrol yöntemi ile çalışmakta ve sınırlı kazanç kademelerine sahiptir. Uyarlama mekanizması karar verme algoritması ve bir veri tabanından oluşmaktadır. Karar verme algoritması ortalama akış hızına, akış hızı değişim frekansına ve akış hızı değişim oranına bağlı olarak en uygun kazanç kademesini seçer. Kazanç değerleri veri tabanında saklanmaktadır. Kazanç değerleri sistemin modeli kullanılarak bir performans ölçütünü sağlayacak biçimde hesaplanmaktadır. PD kontrol metodunun etkinliği kök- yer eğrileri yardımıyla gösterilmiştir. Sistem değişik koşullar için sayısal olarak çözülmüş ve elde edilen sonuçlar pasif kontrol uygulama sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.