بهینه سازی عددی وزن و سرعت عملیاتی تونل شناور به کمک طرح آزمایش تاگوچی

در این پژوهش، در ابتدا شکل معمول یک شناور تک بدنه و تندروی مشخص، با حفظ پارامترهای هندسی، نظیر زاویه ددرایز، خط کیل، پهنای شناور و طول شناور به فرم تونل دار تبدیل شده است. با در نظر گرفتن شرایط بار کامل و بدون بار صورت گرفته، فرایند بهینه سازی ابعاد تونل نیز در بیشینه وزن و سرعت عملیاتی انجام شده است. توجه شود که برای کاهش پسا، پارامترهای هندسی زیادی در بخش های مختلف تونل در طراحی و بهینه سازی تونل موثرند. در این مطالعه، سعی بر آن بوده که برای دست یابی به شکل بهینه تونل، اثرات سه پارامتر دهانه تونل، ارتفاع تونل و ارتفاع گوشواره (بلید) به­صورت همزمان  بررسی شوند. جهت دست­یابی به این هدف، شبیه سازی عددی به کمک روش حجم محدود با در نظر گرفتن شبکه متحرک، انجام شده است. برای مدل سازی آشفتگی از مدل k-Ԑ و برای شبیه سازی سطح آزاد از مدل دو فازی حجم سیال استفاده شده است. برای انتخاب نمونه های مورد نیاز برای آزمون عددی، از روش تاگوچی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که دهانه تونل تاثیرگذارترین پارامتر در افزایش سرعت عملیاتی می­باشد. همچنین، با بهینه سازی تونل می توان پسا را تا حدود 20 درصد در وزن و سرعت عملیاتی کاهش داد.

Keywords:

شناور تندروی تونل دار , شبکه دینامیکی , پسا , مدل حجم سیال , طرح آزمایش تاگوچی