مهندسی دریا
رضا شمسی؛ علی ابراهیمی
چکیده
در دهه اخیر استفاده از شناورهای بدنه پروازی به علت عملکرد مناسب در سرعت‌های بالا در بخش های تجاری و نظامی بسیار گسترده شده است. به دلیل پیچیده بودن رفتار شناورهای بدنه پروازی، تحلیل عملکرد هیدرودینامیکی آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. دینامیک سیالات محاسباتی ابزاری موثر و کارآمد برای تحلیل‌های عددی هیدرودینامیک شناورهای تندرو ...
بیشتر
در دهه اخیر استفاده از شناورهای بدنه پروازی به علت عملکرد مناسب در سرعت‌های بالا در بخش های تجاری و نظامی بسیار گسترده شده است. به دلیل پیچیده بودن رفتار شناورهای بدنه پروازی، تحلیل عملکرد هیدرودینامیکی آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. دینامیک سیالات محاسباتی ابزاری موثر و کارآمد برای تحلیل‌های عددی هیدرودینامیک شناورهای تندرو محسوب می‌گردد. در این تحقیق عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور تندرو از سری فرم بدنه ناپل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و حل عددی معادلات متوسط‌گیری شده ناویر-استوکس (RANS) مورد بررسی قرار گرفته است. این شبیه‌سازی به صورت سه‌بعدی، با درنظرگرفتن اثر سطح آزاد و جریان توربولانسی انجام شده است. برای محاسبه مقدار مقاومت و تریم، شناور در حالت دو درجه‌ی آزادی درنظر گرفته شده است. همچنین با استفاده از حلگر شش درجه آزادی و با استفاده از مش‌های دینامیکی، معادلات دینامیک جسم صلب با معادلات حاکم بر سیال کوپل شده است. شبیه‌سازی‌های عددی برای محاسبه مقاومت این شناور در محدوده اعداد رینولدز بزرگتر از 106 × 5/3 و در محدوده اعداد فرود 52/0 تا 65/1 صورت پذیرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی گردیده است. مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان می‌دهد که مقدار خطای متوسط برای مقاومت و تریم شناور به ترتیب کمتر از 3 درصد و 9 درصد است که دقت روش RANS را تایید می نماید. همچنین الگوی موج و میدان ویک در پشت شناور مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.
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.