مهندسی دریا
احمد حاجیوند؛ حسام الدین روانبخش
چکیده
توسعه گسترده طراحی و ساخت کشتی های چند بدنه در نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد. امروزه، تعداد زیادی از این شناورها با طرح های مختلف ساخته می شود. با این وجود مطالعات عددی و آزمایشگاهی کمتری بر روی رفتار آنها در مقایسه با شناورهای تک بدنه انجام شده است. طول و فاصله دو بدنه از عوامل موثر بر الگوی موج ایجاد شده در اطراف و بین دو بدنه و در نتیجه ...
بیشتر
توسعه گسترده طراحی و ساخت کشتی های چند بدنه در نیمه دوم قرن بیستم آغاز شد. امروزه، تعداد زیادی از این شناورها با طرح های مختلف ساخته می شود. با این وجود مطالعات عددی و آزمایشگاهی کمتری بر روی رفتار آنها در مقایسه با شناورهای تک بدنه انجام شده است. طول و فاصله دو بدنه از عوامل موثر بر الگوی موج ایجاد شده در اطراف و بین دو بدنه و در نتیجه مقاومت موج سازی شناور هستند. در این پژوهش تاثیر پارامترهای هندسی شامل نسبت طول به قطر و فاصله دو بدنه بر عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور با سطح آبخور کوچک با روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای بررسی تاثیر طول به قطر بر ترکیب سیستم موج اطراف بدنه آزمایش کشش برای دو مدل با نسبت های مختلف در محدوده سرعتی گسترده مورد شبیه سازی قرار گرفته است. همچنین جهت ارزیابی اثر فاصله دو بدنه بر تداخل امواج بین دو بدنه نیز دو مدل به فاصله های مختلف در سرعت های گوناگون در محیط دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده اند. شبیهسازیها برای دو آبخور مختلف انجام شده است. تأثیر عدد فرود، نسبت طول به قطر و اندازه آبخور بر رفتار هیدرودینامیکی مدل نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مقاومت فشاری، اصطکاکی و تداخلی دو بدنه محاسبه و الگوی موج اطراف بدنه و بین دو بدنه استخراج و با دادههای آزمایشگاهی مقایسه شده است که نشان دهنده تطابق منطقی نتایج عددی و آزمایشگاهی است.
مهندسی دریا
احمد حاجیوند؛ عقیل دارایی
چکیده
پیش بینی مقاومت کشتی مهمترین بخش طراحی هیدرودینامیکی کشتی است. امروزه روشهای محاسباتی به عنوان ابزاری متداول برای این منظور استفاده میشوند. محاسبه مقاومت کل شناور با روش عددی دینامیک سیالات محاسباتی به صورت دوفازی به زمان محاسباتی زیادی نیاز دارد. ایده تقسیمبندی مقاومت کل به مولفههای مختلف بر مبنای عامل فیزیکی ایجاد کننده ...
بیشتر
پیش بینی مقاومت کشتی مهمترین بخش طراحی هیدرودینامیکی کشتی است. امروزه روشهای محاسباتی به عنوان ابزاری متداول برای این منظور استفاده میشوند. محاسبه مقاومت کل شناور با روش عددی دینامیک سیالات محاسباتی به صورت دوفازی به زمان محاسباتی زیادی نیاز دارد. ایده تقسیمبندی مقاومت کل به مولفههای مختلف بر مبنای عامل فیزیکی ایجاد کننده نیرو از اصول اساسی در هیدرودینامیک کشتی است. در روش ترکیبی ارائه شده بر مبنای اصل تقسیم بندی مقاومت، بخش مربوط به مقاومت موجسازی با کمک انتگرال میشل و بخش ویسکوز با حل معادلات جریان واقعی و روش دو بدنه و به صورت تک فاز در محیط دینامیک سیالات محاسباتی بدست آمده است. محاسبات برای ۱۰ سرعت مختلف در بازه عدد فرود 06/0 تا 62/0 انجام و در هر سرعت سهم هر کدام از مولفههای مقاومت تعیین گردیده است. در روش ترکیبی زمان محاسبات به شدت کاهش مییابد. برای مقایسه نتایج، شبیهسازیها در حالت دوفازی نیز انجام شده است. نتایج به دست آمده از روش ترکیبی و دوفازی به طور متوسط 7 درصد اختلاف دارند با این حال زمان محاسبات حالت ترکیبی به طور متوسط 97 درصد کمتر از زمان شبیه‌سازی حالت دوفازی به دست آمده است.
مهندسی دریا
شهرزاد نیکبخت؛ احمد حاجیوند؛ مصطفی جعفرزاده خطیبانی
چکیده
توان مورد نیاز برای حرکت کشتی در شرایط دریایی به‌دلیل مقاومت اضافی ناشی از موج به‌شدت افزایش پیدا می‌کند. دامنه بزرگی این مقاومت اضافی بین 15 تا 30 درصد مقاومت کل آب آرام کشتی است. امروزه، یکی از موضوعات مهم در معماری کشتی طراحی بدنه شناور با مقاومت اضافی حداقل است که گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید کند. روشهای عددی ویسکوز و غیرویسکوز ...
بیشتر
توان مورد نیاز برای حرکت کشتی در شرایط دریایی به‌دلیل مقاومت اضافی ناشی از موج به‌شدت افزایش پیدا می‌کند. دامنه بزرگی این مقاومت اضافی بین 15 تا 30 درصد مقاومت کل آب آرام کشتی است. امروزه، یکی از موضوعات مهم در معماری کشتی طراحی بدنه شناور با مقاومت اضافی حداقل است که گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید کند. روشهای عددی ویسکوز و غیرویسکوز متعددی مانند تئوری نواری، روش پانل و روش متوسط زمانی ناویر استوکس برای تخمین مقاومت اضافی کشتی وجود دارد. با توجه به دقت و هزینه محاسبات روش سه بعدی پانل بهترین گزینه برای بررسی رفتار شناور در موج است. با استفاده از روش سه بعدی پانل تابع گرین حوزه فرکانس مقاومت اضافی شناور کانتینربر اس-175 با دو دیدگاه میدان دور و میدان نزدیک محاسبه شده است. برای بررسی اثر جهت برخورد و طول موج محاسبات در زوایای مختلف برخورد و طول‌موج‌های مختلف انجام شده است. همچنین با استفاده از یک روش دقیق، سریع و معتبر شده تجربی که به‌تازگی ارائه شده است نیز مقاومت اضافی در حالت برخورد موج از روبرو برای طول موج‌های مختلف در سرعت‌های متفاوت پیشروی محاسبه شده است.در دو حالت نتایج روش میدان دور و میدان نزدیک با دقت بسیار خوبی تطابق دارند. نتایج روش عددی و تجربی با دادههای آزمایشگاهی مقایسه شده است که دقت بالای نتایج به‌دست آمده را نشان می‌دهد.
مهندسی دریا
مولود آریان؛ احمد حاجیوند؛ مهندس اعتماد الدین رابعی
چکیده
بررسی مانورپذیری در طراحی هیدرودینامیکی کشتی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مراحل اولیه طراحی با کمک مدلهای ریاضی می‌توان مانور شناور را پیش‌بینی نمود. برای شبیه‌سازی مانور شناور باید ضرایب هیدرودینامیکی بدنه و سکان در این مدلهای ریاضی تعیین شود. با انجام آزمایش‌های مانور کپتیو یا روابط تجربی می‌توان این ضرایب را به‌دست ...
بیشتر
بررسی مانورپذیری در طراحی هیدرودینامیکی کشتی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مراحل اولیه طراحی با کمک مدلهای ریاضی می‌توان مانور شناور را پیش‌بینی نمود. برای شبیه‌سازی مانور شناور باید ضرایب هیدرودینامیکی بدنه و سکان در این مدلهای ریاضی تعیین شود. با انجام آزمایش‌های مانور کپتیو یا روابط تجربی می‌توان این ضرایب را به‌دست آورد. روابط تجربی موجود معمولا مربوط به شناورهای تک سکان هستند و برای شناورهای مجهز به دو سکان باید از روشهای عددی یا آزمایشگاهی استفاده کرد. در این مقاله با شبیه‌سازی آزمایش کشش استاتیکی بدنه در محیط دینامیک سیالات محاسباتی در زوایای مختلف، ضرایب هیدرودینامیکی خطی و غیرخطی سکان محاسبه میشود. توزیع فشار در زوایای مختلف حمله استخراج و تاثیر زاویه حمله بر نیروی عرضی مطالعه شده است. همچنین توزیع میدان سرعت اطراف سکان در پاشنه کشتی جهت بررسی پدیده جدایی جریان در زوایای برخورد بالا استخراج شده است. مقایسه ضرایب هیدرودینامیکی بدست آمده با دادههای آزمایشگاهی موجود، نشان دهنده دقت قابل قبول نتایج است.