بررسی اثرات زاویه پله رو به جلو بر روی عملکرد هیدرودینامیکی شناور سرشی

Abstract

یکی از رو ش‌های مؤثر برای کاهش پسا در شناورهای سرشی استفاده از پله در کف بدنه شناور است. پله باعث کاهش سطح تماس بدنه شناور با آب و در نتیجه کاهش پسای شناور می‌شود. شکل پله می‌تواند به صورت خط مستقیم در کل عرض بدنه یا به صورت V شکل دارای رأس رو به جلو یا عقب طراحی شود. در این مقاله، اثرات زاویه پله رو به جلو بر روی عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور سرشی چاین دار به روش عددی حجم محدود مورد بررسی قرار می‌گیرد. معادلات متوسط زمانی ناویراستوکس همراه با مدل اغتشاشی استاندارد کی-اپسیلون کوپل شده با معادلات حجم سیال برای شبیه سازی جریان سطح آزاد آشفته گذرا در اطراف بدنه شناور به کمک نرم افزارانسیس سی اف ایکس حل می‌شوند. برای پی شبینی حرکات شناور، معادلات دو درجه آزادی جسم صلب با معادلات حاکم بر جریان سیال کوپل می‌شوند. به منظور اعتبارسنجی مدل عددی ارائه شده در این مقاله، ابتدا نتایج عددی محاسبه شده با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه می‌شوند. سپس نتایج عددی به دست آمده برای نیروی پسا، تریم دینامیکی، بالا آمدن مرکز جرم، طول کیل خیس شده، طول چاین خیس شده، توزیع فشار روی بدنه، سطح خیس و پروفیل دنباله پاشنه در سرعت‌های مختلف و زوایای مختلف پله ارائه و مورد بحث قرار می‌گیرد. نتایج نشان داد که افزایش زاویه پله رو به جلو تا 10 درجه تأثیر ناچیزی روی تریم دینامیکی و بالا آمدن مرکز جرم شناور دارد، اما اثرات آن بر روی کاهش نیروی پسا قابل ملاحظه بود.