شبیهسازی عددی میدان فشار در ورود گوه دو بعدی به آب با دینامیک سیالات محاسباتی

امروزه با پیشرفت روز افزون قدرت پردازش رایانه ها، استفاده از روش های عددی جهت پیش بینی و مطالعه مسایل مربوط شناور ها به جهت کاهش زمان و به طور عمده هزینه، مورد توجه مححقان قرار گرفته است. بررسی ورود گوه دو بعدی به آب یک مساله پایهای بوده که از جمله کاربردهای آن میتوان به تحلیل حرکت شناورها در آب اشاره نمود. لذا در پژوهش حاضر مدلسازی عددی سقوط گوه دو بعدی در آب به روش دینامیک سیالات محاسباتی برای گوه با زاویه راس بالا (25 درجه) و با حل معادلات میانگینگیری شده رینولدز به همراه روش حجم سیال انجام گرفت. با مقایسه نتایج به دست آمده از آزمون عددی و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی مشخص گردید که رویکرد عددی اتخاذ شده پتانسل بالایی را در تخمین میدان فشار شکل گرفته در زیر گوه حین ورود به داخل آب دارد. همچنین آزمون عددی با چهار شبکهبندی با وضوح متفاوت مورد بررسی قرار گرفت که طبق نتایج کیفیت شبکه نقش به سزایی در دقت پاسخهای تولید شده دارد؛ به طوری که با ریزتر شدن شبکهبندی در نزدیک جداره گوه، دقت پاسخها نیز افزیش مییابد. دقت حل معادلات گسسته شده مورد مطالعه قرار گرفت که با عنایت به یافته ها، تفاوت میان روش مرتبه دو و سه قابل چشم پوشی میباشد. همچنین با توجه به نتایج، پاسخهای ارایه شده توسط مدل عددی در ابتدای ورود گوه به آب بالاترین دقت را از خود نشان داده و به مرور با فرو رفتن گوه در آب از دقت پاسخها کاسته شده است.

Keywords:

گوه دو بعدی , میدان فشار , شبکهبندی , دینامیک سیالات محاسباتی