بررسی عددی تاثیر مکان پله‌ی عرضی بر رفتار هیدرودینامیکی و پایداری طولی شناور دو بدنه پروازی در آب آرام

Abstract

در پژوهش حاضر تاثیر مکان پله‌های عرضی بر مولفه‌های هیدرودینامیکی و پایداری طولی شناور بررسی شده است. شناور مورد بررسی در این تحقیق یک شناور دو بدنه پروازی است که هر نیم بدنه آن دارای دو پله‌ی عرضی می‌باشد. در ابتدا با استفاده از روش آزمایشگاهی مقاومت شناور با وزن 3/5 کیلوگرم در محدود‌ه‌ی عدد فرود طولی 49/0 تا 9/2 در آب آرام محاسبه شده است. سپس با استفاده از روش عددی رفتار شناور در وزن‌های 3/5، 6/4 و 4 کیلوگرم ارزیابی گردیده است. نتایج شبیه‌سازی عددی با نتایج مشابه آزمایشگاهی اعتبار سنجی شده است. شناور در وزن‌های 4 و 3/5 کیلوگرم به ترتیب در اعداد فرود بزرگتر از 43/2 و 9/2 دچار ناپایداری پورپویزینگ گردیده است. به منظور بهبود پایداری طولی شناور از طرح آزمایش تاگوچی برای تعیین مکان بهینه‌ی پله‌های عرضی استفاده شده است. نتایج نشان داد که با قرار گیری پله‌های عرضی در مکان بهینه، ناپایداری پورپویزینگ در شناور رفع شده است. در حالت پروازی مقاومت شناور در حالت بهینه‌ی پله‌های عرضی نسبت به حالت اولیه برای وزن‌های ذکر شده به ترتیب 12، 5/9 و 6/6 درصد کاهش یافته است. در شرایط مشابه نیروی برا وارد بر شناور نیز برای وزن‌های مذکور به ترتیب 15، 10 و 7 درصد افزایش یافته است.