نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Begovic, E. and Bertorello, C., 2015. Small Waterplane Area Twin Hull for maxi and mega-yacht design. Royal Institution of Naval Architects.
Insel, M. and Molland, A. F. An investigation into the resistance components of high speed displacement catamarans. Transactions of the Royal Institution of Naval Architects, 134.
Larsson, L., 2010. Ship resistance and flow. Published by The Society of Naval Architects and Marine Engineers, SNAME, The Principles of Naval Architecture Series.
Mohammadi, B., and Pironneau, O. 1994. Analysis of the K-epsilon turbulence model. Masson, Saint-Jean-de-Monts, France.
Molland, A.F., Wellicome, J.F. and Couser, P.R., 1994. Resistance experiments on a systematic series of high speed displacement catamaran forms: variation of length-displacement ratio and breadth-draught ratio.
Papanikolaou, A. and Androulakakis, M., 1991. Hydrodynamic optimisation of high-speed swath.
Qian, P., Yi, H. and Li, Y., 2015. Numerical and experimental studies on hydrodynamic performance of a small-waterplane-area-twin-hull (SWATH) vehicle with inclined struts. Ocean engineering96, pp.181-191.
Rusche, H., 2003. Computational fluid dynamics of dispersed two-phase flows at high phase fractions (Doctoral dissertation, Imperial College London (University of London)).
Sahoo, P.K., Salas, M. and Schwetz, A., 2007. Practical evaluation of resistance of high-speed catamaran hull forms—Part I. Ships and offshore structures2(4), pp.307-324.
Salvesen, N., Von Kerczek, C.H. and Scragg, C.A., 1985. Hydro-numeric design of SWATH ships. Society of Naval Architects and Marine Engineers-Transactions93, pp. 325-346.
Ubbink, O., 1997. Numerical prediction of two fluid systems with sharp interfaces. PhD thesis. Department of Mechanical Engineering, Imperial College of Science.
Yoshida, M., Kihara, H., Iwashita, H. and Kinoshita, T., 2011. Seaworthiness of Resonance-Free SWATH with Movable Fins as an Oceangoing Fast Ship. In 11th International Conference on Fast Sea Transportation FAST 2011.