تحلیل عددی بالک سه بعدی شناور هیدروفویلی در نزدیکی سطح آزاد

یکی از راهکارهای کاهش مقاومت بدنه شناورهای تندروجابجایی استفاده از تجهیزاتی برای کاهش سطح تماس با آب میباشد. یکی از تجهیزات مرسوم برای غلبه بر نیروی بویانسی و کاهش سطح خیس شناورهای تندروی جابجایی، استفاده از بالکهای هیدروفویل شکل میباشد.بالکهایهیدروفویلی در دو حالت مغروق و نیمه مغروق در زیرسازه شناورهایتندرو مورد استفاده قرار میگیرند.بالکهای هیدروفویلی با ایجاد نیروی برا در اثر حرکت شناور، نیرویی در خلاف جهت بویانسی شناور را تامین نموده و اصطلاحا منجر به لیفت شناور میگردد. در اثر این عمل، سطح خیس شده شناور کاهش یافته و در نتیجه مقاومت شناور نیز کاهش مییابد. ازینرو بررسی و تحقیق بر روی نیروی برا و پسای بالکهای هیدروفویلی، شکل بهینه و غیره در حضور سطح آزاد، یکی از زمینههای تحقیقاتی گسترده برای رسیدن به بالک هیدروفویلی مورد نیاز برایشناورهای هیدروفویلی میباشد. برای حل عددی فویلها در سطح آزاد ازروشهای مختلفی همچون روش هیدرودینامیک ذرات هموار، المان مرزی و روشهای سطح آزاد استفاده میشود. اما روش هیدرودینامیک ذرات هموار بدلیل ندادن توزیع فشار درست برروی هیدروفویل)صحتسنجیدشوار( و روشهای سطح آزاد بدلیل داشتن حجم محاسباتی بالا کمترمورد استفاده قرار میگیرند. ازینرو در این تحقیق از روش المان مرزی مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق با نوشتن یک نرمافزار عددی به بررسی یک بالک هیدروفویلی متحرک و مغروق در زوایا و فواصل مختلفاز سطح آزاد پرداخته شده است. این روش برای هرفاصلهای مابین جسم و سطح آزاد در اعداد فرود مختلف کاربرد دارد. در این روش بر اساس تیوری تابع گرین معادلات پتانسیل برروی جسم محاسبه گردیده است. و در نهایت با استفاده از پتانسیل بدستآمده به بررسی توزیع پتانسیل و فشار برروی سطح بالک هیدروفویلی پرداخته میشود.

Keywords:

بالکهای هیدروفویلی , روشالمانمرزی , زوایا و فواصل مختلف از سطح آزاد , تیوری تابع گرین