بررسی الگوی امواج ناشی از حرکت شناور ها در کانال

حرکت جسم در حضور سطح آزاد سیال، باعث ایجاد اغتشاش سیال غیر ویسکوز، غیر قابل تراکم و غیرچرخشی، در حجم کنترل در اطراف جسم میشود. الگوی جریان حاصل توسط پتانسیل اغتشاش، سطح آزاد سیال را مغشوش میکند، که الگوی موج خاصی را تولید میکند. در این تحقیق به منظور بررسی امواج سطحی و تحلیل الگوی جریان در کانالی با مقطع مستطیلی، روش عددی با استفاده از روابط گرین پیشنهاد گردیده است. حرکت اجسامی مانند کره، بیضیگون و نیمبیضیگون به عنوان اجسام مغروق و شناور مدل گردیده و پروفیل امواج بدست آورده شده است. در حل مسئله ازروش جریان پتانسیل استفاده شده است، و معادله لاپلاس در حجم کنترل مورد نظر برای یک چشمه با قدرت ثابت در جریان یکنواخت با شرایط مرزی مسئله حل گردیده میشود و به دنبال آن تابع گرینمورد نظر حاصل میگردد. بدین منظور، از روش تصویرگیری استفاده شده است و با توجه به انتگرال مقدار اصلی که در ساختار این تایع گرین موجود است، تابع، بوسیله روشهای عددی-تحلیلی مانندقضیه انتگرال کوشی و فرمول جمع پواسون سادهسازی میشود و آماده اعمال در معادله انتگرالی مشخصه گرین میگردد. با استفاده از پتانسیل حاصل از نقاط روی سطح آزاد و شرایط سینماتیکی سطح آزاد بالا آمدگی سطح تخمین زده میشود. نتایج حاصل جهت اعتبار بخشی با مطالعات انجام شده قبلی، با توزیع پتانسیل بر روی یک کره مغروق در کانالی با عمق و عرض بینهایت انجام پذیرفته است. انعکاس امواج از دیوارههای کانال میتواند دلیلی بر صحت نتایج باشد که در فواصل میدانی دور از جسم قابل بررسی است.

Keywords:

جریان پتانسیل , تابع گرین , روش تصویرگیری , موج