نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی کشتی سازی ، دانشکده مهندسی دریا ،دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر ایران

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 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Stern F.  Agdrup K. Kim S Y. Hochbaum A C. Rhee K P. Quadvlieg F. Perdon P. Hino T. Broglia R. Gorski J.; “Experience from SIMMAN 2008—The First Workshop on Verification and Validation of Ship Maneuvering Simulation Methods”. Journal of Ship Research, Vol. 55, No. 2, , pp. 135–147. 2011.
Simonsen, C.D., Otzen, J.F., Klimt, C., Larsen, N.L. and Stern, F.; “Maneuvering predictions in the early design phase using CFD generated PMM data”. 29th Symposium on Naval Hydrodynamics, Gothenburg, Sweden, 26-31 August 2012.
Hajivand, A., Mousavizadegan, S.H.; Virtual maneuvering test in CFD media in presence of free surface. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 7(3). Pp 540-558. 2015
Hajivand, A., Mousavizadegan, S.H., 2015. Virtual simulation of maneuvering captive tests for a surface vessel. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 7(5). Pp623-640
Hajivand A. 1394. Development of a nonlinear numerical model for ship maneuvering in regular wave. Ph. D. Thesis. Maritime Engineeringe Department, Amirkabir university Of Technlogy. Iran.
http://www.simman2008.dk/
 
Ubbink, O. 1997. Numerical prediction of two fluid systems with sharp interface. Ph. D thesis. Department of Mechanical Engineering, Imperial College of Science.
Rusche, H. 2002. Dispersed Two-Phase Flows at High Phase Fraction.  Ph. D thesis. Department of Mechanical Engineering, Imperial College of Science.
Hirt, C.W. and Nichols, B.D.;” Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries”. Journal of Computational Physics, 39, pp.201-225. 1981.
Larsson, L.  Hoyte C. Raven.; “Principles of Naval Architecture: Ship Resistance &
Flow”. SNAME, 2010.
Mohammadi, B., & Pironneau, O.; “Analysis of the K-epsilon turbulence model.” Masson, Saint-Jean-de-Monts, France, 1994.
STAR-CCM+ user guide, 2013
Hajivand A and Mousavizadegan H. 2015. Virtual simulation of maneuvering captive tests for a surface vessel.
Yoon, H.S. 2009. Phase-averaged stereo-PIV Flow Field and Force/moment/motion measurements for Surface combatant in PMM maneuver. Ph. D thesis. The University of lowa.