سینا افخمی - کارشناس ارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی، مشهد
محمود پسندیده فرد - دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد
مهدی نوروزی - دانشجو دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی، مشهد

یکی از مهمترین مسایل هیدرودینامیک کاربردی بررسی هیدروفویل متحرک در نزدیکی سطح آزاد است. در این مقاله به شبیه سازی جریان حول هیدروفویل در نزدیکی سطح آزاد به روش المان مرزی پرداخته شده است. برای شبیه سازی با استفاده از روش المان مرزی، از یک روش تکرار مبتنی بر تیوری گرین استفاده شده است. برای این منظور مسیله به دو قسمت هیدروفویل و سطح آزاد تقسیم شده و اثرات هریک بر دیگری محاسبه می شود و پتانسیل اختلالی روی سطح آزاد و هیدروفویل بدست می آید. سپس به کمک یک الگوریتم تکرار مقادیر پتانسیل ها در هر مرحله اصلاح می شوند تا جواب ها به مقادیر واقعی همگرا شوند. سپس به وسیله این پتانسیل ها توزیع فشار روی هیدروفویل همچنین منحنی موج روی سطح آزاد بدست می آید. پس از اعتبارسنجی این روش به بررسی عوامل مختلف روی عملکرد هیدروفویل از قبیل ضخامت و انحنای هیدروفویل، عدد فرود، زاویه حمله و ارتفاع از سطح آزاد و همچنین سهم نیرو های برا و پسای حاصل از امواج پرداخته شده است. مشاهده می شود که نتایج روش المان مرزی با وجود فرض سیال ایده آل، با تقریب خوبی، عملکرد جریان را پیش بینی می کند.

تیوری گرین؛ اثر سطح آزاد؛ روش المان مرزی؛ هیدروفویل دوبعدی