تحلیل هیدرودینامیکی شناور تندرو با استفاده از روش حل عددی معادلات ناویر -استوکس

در این پژوهش عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور تندرو از سری فرم بدنه ناپل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و حل عددی معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس (RANS) مورد بررسی قرار گرفته است. این شبیه سازی به صورت سه بعدی، با در نظر گرفتن جریان دو فازی و توربولانسی انجام شده است. برای محاسبه مقدار مقاومت و تریم، شناور در حالت دو درجه ی آزادی در نظر 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. شبیه سازی های عددی برای محاسبه مقاوت این شناور در محدوده اعداد رینولدز بزرگتر از 102x3 / 5 و در محدوده اعداد فرود 0 / 52 تا 1765 صورت پذیرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبار سنجی گردیده است. مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان می دهد 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.

Keywords:

شناور تندرو , دینامیک سیالات محاسباتی , روش RANS مقاومت , تریم