بررسی اثر سطح آزاد بر هیدرودینامیک بدنه زیردریایی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

بررسی نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر بدنهی وسیله زیرآبی در عمقهای نزدیک به سطح آزاد مسئله مهمی در بهبود کارایی زیردریاییها بشمارمیآید. ارزیابی میزان تاثیرات سطح آزاد بر نیروها وممانهای وارد بر بدنه، کمک بسزایی به خدمه زیردریایی در کنترل موثرتر عمق پریسکوپ وهمچنین بهبود طراحی زیردریاییها در آینده میباشد. حرکت زیردریایی در نزدیکی سطح آزاد موجب اختلاف در توزیع فشار اطراف بدنه شده موجهایی روی سطح آب ایجاد میکند که تعامل این اموجبا سطح آزاد باعث تغییر نیروها و ممانهای وارده بر بدنه میشوند. در این تحقیق تاثیر سطح آزاد بر روی ضرایب درگ، لیفت و ممان ناشی ازموجسازی بدنه متقارن بدون ملحقات مدل زیردریایی سابوف، بر مبنای روشهای دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار فلوتریدی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه حاکی از افزایش چشمگیر مقادیر نیروهای درگ، لیفت و ممان پیچ وارد بر بدنه با تغییر عمق و نزدیک شدن به سطح آزاد میباشد. علاوه براین، با افزایش عدد فرود این مقادیر افزایش یافته و نرخ تغییرات آنها در عدد فرودهای بالاتر مشهودتر میباشد.

کلیدواژه ها:

اثر سطح آزاد ، نیروهای هیدرودینامیکی ، دینامیک سیالات محاسباتی