شبیه سازی سه بعدی جریان اطراف هیدروفویل های متقارن و نامتقارن و مقایسه عملکرد هیدرودینامیکی آنها در حالت دو بعدی و سه بعدی

روش های متنوعی جهت کاهش درگ و در نتیجه افزایش سرعت مطلوب شناور به کار گرفته می شود. استفاده از هیدروفویل یکی از روش های موثر برای کاهش مقاومت فشاری و اصطکاکی شناخته می شود. هدف پژوهش حاضر، بررسی عددی عملکرد هیدرودینامیکی هیدروفویل های متقارن و نامتقارن بصورت سه بعدی و مقایسه عملکرد آنها با نتایج دو بعدی میباشد. در نتیجه این تحقیق، انتخاب مناسب هیدروفویل برای استفاده در یک شناور، میسر می گردد. شبیه سازی های در نظر گرفته شده توسط نرم افزار Ansys-CFX انجام می گیرد. معادلات حل جریان سیال به صورت RANSE بوده و جریان با فرض اغتشاش به روش k-ε در نظر گرفته شده است. نتایج عددی حاصل از مدلسازی انجام گرفته با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردیده و معتبرسازی میشود. محاسبات در نظر گرفته شده در سرعتها و زوایای مخلتف مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهند در شرایط عملکردی مختلف، مقادیر نیروهای هیدرودینامیکی لیفت و درگ هیدروفویل متفاوت است. در تمامی حالات شبیه سازی، مشاهده میشود که مقادیر لیفت و درگ دوبعدی بیشتر از حالت سه بعدی می باشد. لیکن نسبت لیفت به درگ که شاخص اصلی عملکرد هیدرودینامیکی هیدروفویل به حساب می آید، در حالت سه بعدی و در تمامی هیدروفویلها از حالت دوبعدی بیشتر است. علاوه براین، نتایج نشان می دهند که در زاویه حمله ۶/۱ الی ۲ درجه، نسبت لیفت به درگ دارای یک قله به مقدار L/D=۲۰ میباشد.

Keywords:

عملکرد هیدرودینامیکی , تحلیل سه بعدی , نسبت لیفت به درگ , هیدروفویل متقارن , هیدروفویل نامتقارن