تحلیل هیدرودینامیکی شناور تندرو پله دار با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و روش سطح پاسخ

استفاده از پله در کف شناور، از عوامل موثر در کاهش مقاومت و افزایش پایداری در شناورهای تندرو سرشی می باشد. وجود پله در کف این نوع شناورها باعث ایجاد یک جدایش در جریان می شود و همین موضوع باعث کاهش سطح خیس بر روی شناور و در نتیجه کاهش نیروی پسا بر روی بدنه و همچنین کاهش تریم دینامیکی می گردد. در این مطالعه با ایجاد تغییرات در سه پارامتر ورودی یک فضای طراحی ایجاد گردید. پارامتر های ورودی شامل سرعت خطی شناور، فاصله پله از پاشنه شناور و تغییر ارتفاع پله در عرض شناور می باشد. مطالعات حاضر با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی همراه شده با روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی توسط نرم افزار STAR CCM صورت پذیرفت. همچنین از روش طراحی آزمایش ها و روش باکس بنکن برای انتخاب نمونه ها و از مدل کریگینگ برای فرآیند سطح پاسخ استفاده گردید. همچنین از الگوریتم ژنتیک و روش غربالگری برای پیدا کردن نقاط بهینه استفاده شد. پارامترهای خروجی مورد بررسی شامل نیروی پسا و برا وارد بر بدنه شناور و تریم کلی شناور می باشد. نتایج آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای ورودی نشان می دهد که سرعت شناور تاثیرگذارترین پارامتر بر روی مقادیر پارامترهای خروجی است.

Keywords:

Planning hull , hydrodynamic , Drag force , Step , computational fluid dynamics , شناور سرشی , هیدرودینامیک , پله عرضی , نیروی پسا , دینامیک سیالات محاسباتی