بررسی تاثیر فرم هندسی دماغه بر مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند

تاثیرگذاری فرم هندسی دماغه شناور زیرسطحی هوشمند بر مانورپذیری آن، مورد ارزیابی قرار گرفتهاست. ابتدا فرم هندسی دماغه با استفاده از یک تابع ریاضی وابسته به دو پارامتر طول دماغه و مرتبه پروفیل سهموی دماغه تعریف شده و آنگاه به بررسی تاثیر این دوپارامتر ابتدا بر روی ضرایب هیدرودینامیکی شناور زیرسطحی هوشمند و سپس مانورپذیری آن پرداخته شدهاست. در تمامی این فرآیند،طول و قطر بدنه ثابت فرض شدهاست. برای محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی بازدارنده از شبیهسازی عددی دو تست کشش مورب و بازوی چرخان در دینامیک سیالات محاسباتی به کمک حلگر سیافایکس استفاده شدهاست. ضرایب هیدرودینامیکی جرماضافی نیز بااستفاده از روش تحلیلی مبتنی بر تیوری نواری با فرض در نظر گرفتن بدنه شناور به عنوان جسم لاغر، به دست آمدهاست. همچنین جهت ارزیابی مانورپذیری به شبیهسازی عددی تست دایرهچرخش با استفاده از نرمافزار متلب با فرض بدنه شناور به عنوان جسم صلب پرداخته شدهاست. شعاع دایرهچرخش مهمترین پارامتری است که از این شبیهسازی به دست میآید. بدیهی است که هرچه مقدار اینشعاع کاهش یابد، مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند افزایش مییابد. به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که با افزایش طول دماغه،ضرایب هیدرودینامیکی بازدارنده و جرماضافی کاهش مییابد، افزایش مرتبه پروفیل سهموی دماغه نیز موجب کاهش ضرایب هیدرودینامیکی بازدارنده و جرماضافی میگردد. همچنین با توجه به اینکه افزایش هر دو پارامتر طول دماغه و مرتبه پروفیل سهمویدماغه باعث کاهش شعاع دایرهچرخش میگردد، بنابراین افزایش این دو پارامتر، مانورپذیری شناور زیرسطحی هوشمند را افزایش میدهد که البته تاثیر طول دماغه بیشتر از مرتبه سهمی دماغه است. برای اعتبارسنجی، نتایج حاصل از این مقاله با نتایج آزمایشگاهی موجود برای یک شناور زیرسطحی هوشمند مقایسه شدهاست که با وجود برخی اختلافات نسبتا کوچک ناشی از فرضیات موجود در روشهای عددی و تحلیلی، تطابق خوبی را ارایه میدهد.

کلیدواژه ها:

شناور زیرسطحی هوشمند ، فرم هندسی دماغه ، ضرایب هیدرودینامیکی ، مانورپذیری