استخراج عددی ضرایب هیدرودینامیکی دمپینگ و جرم افزوده مانور شناورهوشمند زیرسطحی تا مرتبه سوم با استفاده از روش حجم محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه دریا، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، ایران

2 گروه دریا، مجتمع دانشگاهی مکانیک،دانشگاه صنعتی مالک اشتر،شاهین شهر،ایران

10.22113/jmst.2019.167904.2253

چکیده

یکی از رایج‌ترین روش‌های بررسی رفتار هیدرودینامیکی زیردریایی‌ مانند مانور شناور، مطالعه ضرایب هیدرودینامیکی آن‌ است. در این مقاله محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی شناور زیرسطحی تا مرتبه سوم با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و به روش حجم محدود انجام گرفته است. به این منظور، بدنه‌ی بدون ملحقات با فرم مایرینگ انتخاب گردید و مانور آن شامل حرکات سرج، سووی و یاو به صورت عددی و در حالت غیردائم شبیه‌سازی شده است. بعلاوه اثرات آشفتگی با مدل k-ω sst در مدل-سازی عددی لحاظ شده است. برای استخراج نیروها و ممان‌ها در حرکات سووی و یاو، از مکانیزم حرکت صفحه‌ای (PMM) استفاده گردیده و در شبکه‌بندی مساله از تکنیک شبکه overset استفاده شده است. همچنین برای بررسی دقت شبیه سازی، استقلال از شبکه صورت گرفته است. پس از استخراج نیروها و گشتاورها، با استفاده از معادلات بدست آمده از طریق درونیابی و تعریف هر ضریب، مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی جرم اضافه و دمپینگ استخراج گردیدند. مقادیر عددی با نتایج آزمایشگاهی مرجع پرسترو (Prestero, 2001) مقایسه شده اند. اختلاف مقادیر عددی ضرایب دمپینگ نسبت به نتایج آزمایشگاهی در محدوده‌ی 8/0 تا 12 درصد است. این اختلاف در ضرایب جرم افزوده در محدوده‌ی 8/0 تا 37 درصد می‌باشد که نشان از تطبیق خوب روش عددی با آزمایشگاهی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات