اصول هیدرودینامیکی Stepped Bottom ، Spray Rail و محاسبه عددی- تجربی مقاومت شناور تندرو

مشخصات دینامیکی حرکات بخصوص در شناورهای تندرو نظامی و مسافربری در چرخه طراحی شناورها، حائز اهمیت می باشد و در سالهای اخیرتوجه زیادی به مشخصات دینامیکی شناورها شده است. شناورهای با مقطع عرضی v برای عملکرد خوب Seakeeping در دریا بکار برده می شود ولی این مقاطع نیروی لیفت هیدرودینامیکی را ا یجاد نمی کنند . یک روش برای ایجاد نیروی لیفت هیدرودینامیکی شناورهای تندرو اضافه نمودن Spray Rail در راستای طولی بدنه می باشد. همچنین دلیل اصلی استفاده از Stepped Bottom در شناورهای تندرو این است که در سرعت های بالا، سطح خیس شده شناور به چند بخش کوچکتر با مق دار عرض بیشتری نسبت به طول B/L بیشتر ) تقسیم می شود و در این حالت مقدار لیفت تولید شده نسبت به سطحی با طول به عرضی کوچکتر موثرتر می باشد. در این تحقیق اصول عملکرد Stepped Bottom و Spray Rail تشریح شده و یک روش تئوری برای محاسبه زاویه تریم و مقاومت جهت تخمین اولیه قدرت موردنیاز شناور تندرو ارائه شده است در این تحقیق با استفاده از نرم افزار محاسباتی فلوئنت مدلسازی دو فازی سیال جهت بدست آوردن درگ و سطح آزاد ایجاد شده توسط شناورتریماران در چندین حالت مختلف مرکز ثقل انجام شده و با نتایج تجربی بدست آمده در کان ال کشش مورد مقایسه قرار گرفته شده است . در حالت کلی از لحاظ رفتار شناور در تمام موقعیت مرکز ثقلها استفاده از حل عددی همان رفتاری را نشان داده است که در تستهای تجربی مشاهده شده است. روند تغییرات نیروی درگ بر حسب عدد فرود در حالت استفاده از دینامیک سیالات مح اسباتی تقریب مناسب و خوبی در طراحی اولیه به طراح داده و میتواند جایگزین مناسبی برای انجام دادن تستهای تجربی در حوضچه کشش باشد.

کلیدواژه ها:

شناور تندرو ، Spray Rail ، Stepped Bottom ، لیفت هیدرودینامیکی ، CFD