برررسی عددی و تجربی نیروی مقاوم وارد بر یک شناگر در سرعت بالا و عمق های مختلف

در این مطالعه، نیروی مقاوم اعمال شده بر روی بدن یک شناگر با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است و بمنظور اعتبار سنجی، نتایج خروجی با داده های آزمایش حوضچه کشش مقایسه گردید. در واقع هدف اصلی در این تحقیق برآورد دقیق توان لازم برای رساندن یک شناگر به سرعت های بالا می باشد. در سال های گذشته بررسی حرکت شناگران مورد توجه بسیاری از محققان واقع شده است اما بیشتر برای سرعت های پایین و بررسی بهترین الگوی قرار گیری بدن بمنظور شکستن رکوردهای سرعت متکی بر توان شناگر بوده است. اما در این تحقیق تلاش شده است با استفاده از تراسترهای ویژه سرعت شناگر را به چند برابر مقادیر موجود رساند، در حالیکه به اعضاء او آسیبی وارد نشود. شبیه سازی عددی بر اساس روش های دینامیک سیالات عددی در حالت سه بعدی و به شکل دو فازی در شرایط مغشوش انجام شده است. هندسه بدن شناگر با استفاده از مدل های تصویر برداری و روش های اسکن سه بعدی از شناگران واقعی در آزمایش عملی انجام گردید. برای محاسبات عددی در چنین حالاتی می توان از مدل های مختلف آشفتگی استفاده نمود اما مدل متعارف kg برای این کار انتخاب گردیدآزمایش ها با استفاده از پنج شناگر و یک مانکن در پنج عمق و نه سرعت در آزمایشگاه حوضچه کشش به انجام رسیده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی نشانگر تطابق خوب داده ها بوده و حاکی از آن است که شناگر قادر خواهد بود تا سرعت 7 / 6 متر بر ثانیه با فرم مناسب و ایمن حرکت نماید. همچنین همانگونه که انتظار می رفت با افزایش سرعت با توان سوم نیروی مقاوم افزایش خواهد یافت، که نشانگر لزوم توان به نسبت زیاد برای رسیدن به چنین سرعتی می باشد