بررسی تاثیر ارتفاع تونل در عملکرد هیدرودینامیکی شناور فوق سریع با استفاده از CFD

رسیدن به سرعت های بالا در دریا از دیرباز برای انسان به عنوان یک هدف مطرح بوده است. جهت دست یابی به سرعت های بالا می توان از موتورهایی با قدرت بیشتر استفاده نمود. اما این مساله به عنوان یک عامل محدودکننده، تا حدی می تواند باعث افزایش سرعت شناورهای تندرو گردد. چراکه توان موتور محدود بوده و بنابراین می بایست در طراحی شناورها با صرف زمان و هزینه، به یک طرح بهینه رسید. شناورهای تندروی مرسوم که تمام وزن شناور توسط سیال آب (از جنس نیروهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک) تحمل می شود، تا سرعت حدود ۱۰۰ نات در کلاس مسابقه ای و تفریحی طراحی شده اند. برای رسیدن به سرعت-های بالاتر، می بایست از خواص آیرودینامیک نیز استفاده نمود و با ایجاد نیروی لیفت آئرودینامیکی، بازدهی شناور را افزایش داد. اینگونه از شناورها که به شناورهای فوق سریع یا ترکیبی شهرت دارند، در نوع کاتاماران بوده و هوایی که از تونل بین پانتون ها عبور می کند سهم قابل توجهی از تحمل نیروی وزن شناور را در اعداد فرود بالای ۴ بر عهده دارد. در این مقاله به بررسی تاثیر ارتفاع تونل شناورهای فوق سریع پرداخته می شود. روش تحلیل استفاده از دانش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و نرم افزار تجاری استار سی سی ام پلاس است. نتایج حاصل شده حاکی از تاثیر مهم این پارامتر در طراحی شناورهای فوق سریع بوده که طراحان اینگونه از شناورها بایستی در مرحله طراحی به آن توجه ویژه داشته باشند.

Keywords:

شناور فوق سریع , هیدروآیرودینامیک , ارتفاع تونل , پایداری طولی , توزیع نیروهای لیفت , سی اف دی