تحلیل هیدورفویل با طول بینهایت در نزدیکی سطح آزاد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی دریا ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

چکیده

درفاز طراحی مفهومی شناورهای زیرسطحی جهت استخراج ضرائب هیدرودینامیکی سطوح کنترل، از ضریب برا مقاطع دو بعدی که در مراجع و کتاب‌های تئوری مقاطع بال ارائه شده، استفاده می‌شود. نکته حائز اهمیت در استفاده از این ضریب آن است که در کتاب‌های تئوری مقاطع بال این ضریب برای حالت دور از سطح آزاد استخراج شده و برای تحلیل حرکت شناور در نزدیک سطح آزاد نیاز به اصلاح و در نظر گرفتن اثر سطح آزاد بر روی این ضریب می‌باشد. بر این اساس با فرض جریان پتانسیل و استفاده از روش المان مرزی یک کد کامپیوتری جهت محاسبه ضریب برا هیدروفویل‌ها با مقاطع مختلف در حالت مغروق و در نزدیکی سطح آزاد توسعه داده شد. نتایج بدست آمده در حالت کاملا مغروق با نتایج تجربی و عددی موجود در منابع علمی تطابق کامل دارند و در حالت نزدیک به سطح نیز با دقت مناسبی با این نتایج تطابق دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Bai, K., & Han, J. 1994. A Localized Finite Element Method for Nonlinear Water Wave Problems. Ship Research, 38, pp: 42-51.

Bal, S. 1999. A potential based panel method for 2-D hydrofoils. Ocean Engineering, 26(4), pp: 343-361.

Bouger, R. W., & Yeung, Y. C. 1979. A hybrid integral-equation method for steady two-dimensional ship waves. Numerical Methods in Engineering, 14(3), pp: 317-336.

Chen, Z.-M. 2012. A vortex based panel method for potential flow simulation around ahydrofoil. Fluids and Structures, 28, pp: 379-391.

Dawson, C. 1977. A Practical Computer Method for Solving Ship Wave Problems. proceedings of 2nd international conference on numerical ship hydrodynamics. University of California, Berkeley.

Drela. 1989. Xfoil:An Analysis and Design System for Low Reynolds Number Airfoils. Springer-Verlag, Lec. Notes in Eng., 54.

Drela, M. 1986. Two-Dimensional Transonic Aerodynamic Design and Analysis using the Euler Equations. PhD Thesis. MIT, Gas Turbine Laboratory Rept.

DuCane, P. 1972. High speed small craft. NY: International Marine/Ragged Mountain Press.

Esmaeli & javarshakian,. 2012.  Hydrofolil performance analysis near the free. Hydrolic, 4, pp: 1-17.

Forbes, L. K. 1985. A numerical method for non-linear flow about a submerged hydrofoil. Engineering Mathematics, 19(4), pp: 329-339.

Giesing, J., & Smith, A. 1967. Potential flow about two-dimensional hydrofoils. Fluid Mechanics, 28(0), pp: 113-129.

Hess, J., & Smith, A. 1967. Calculation of potential flow about arbitrary bodies. Progress in Aerospace Sciences, 8(0), pp: 1-138.

Karima, M. M., Prasad, B., & Rahman, N. 2014. Numerical simulation of free surface water wave for the flow around NACA 0015 hydrofoil using the volume of fluid (VOF) method. Ocean Engineering, 78(0), pp: 89-94.

Katsikadelis, J. T. 2002. Boundary Elements: Theory and Applications. ELSEVIER.

Katz, J., & Plotkin, A. 1991. Low Speed Aerodynamics, From Wing Theory to Panel Methods. Mac-Graw Hill.

Kennell, C., & Plotkin, A. 1984. A Second Order Theory For The Potential flow about thin. Ship Research, 28(1), pp: 55-64.

Kotchin, N. 1953. On the Motion of Profiles of Any Form Below the Surface of a Heavy Fluid. Moscow: SNAME T&R Bulletin , ZAHI paper.

Kroo, I. 1988. PANDA - A Program for Analysis and Design of Airfoils. Desktop Aeronautics, Stanford,.

Martin, R. 2015. Submarine hydrodynamics Springer.

Milgram, J. 2003. MIT Numerical Marine Hydrodynamics Lecture Notes. MIT OpenCourseWare.

Salvesen, N. 1969. On higher-order wave theory for submerged two-dimensional bodies. Fluid Mechanics, 38(2), pp: 415-432.

Semenov, O. M., & Falyinsen, Y. A. 2008. The effect of gravity and cavitation on a hydrofoil near the free surface. Fluid Mechanics, 597, pp: 371-394.

Tarafder, S., & Suzuki, K. 2007. Computation of wave- making resistance of a catamaran in deep water using a potential-based panel method. Ocean Engineering, 34, pp: 1892-1900.

Vladimirov, A. N. 1937. Approximate hydrodynamic design of a finite span hydrofoil. CAHI: Translated as NACA TM-1341, June 1955.

Wadlin, K., Shuford, C., & McGehee, J. 1955. A theoretical and experimental investigation of the lift and drag characteristics of hydrofoils at subcritical and supercritical speeds. NACA Report No. 1232.

Wu, G., & Eatock Taylor, R. 1995. Time stepping solutions of the two-dimensional nonlinear wave radiation problem. Ocean Engineering, 22(8), pp: 785-798.