مدل‌سازی عددی امواج سطحی ناشی از اجسام شناور متحرک در آب کم عمق

Abstract

هیدرودینامیک شناورها توسط پیچیدگی حضور سطح آزاد توصیف می‌گردد. جسمی که در نزدیکی سطح آزاد حرکت می‌نماید باعث اغتشاش در سطح افقی مایع و بوجود آمدن امواج می‌گردد. هدف اصلی از محاسبه پارامترهای امواج سطحی در نزدیکی کشتی‌ها، محاسبه مقاومت موج‌سازی و ضرایب هیدرودینامیکی می‌باشد.از آنجایی که با پیشروی شناور در آب عمیق، ذرات سیال توانایی حرکت آزادانه در اطراف شناور را دارا می‌باشد ولی در آب کم عمق، دامنه حرکت این ذرات محدود می‌شود و در نتیجه خطوط جریان در اطراف این شناور نسبت به آب عمیق تغییر خواهد کرد. این تغییرات می‌تواند به عنوان هدف اصلی این تحقیق به شمار آید. با انتخاب بدنه ویگلی و یک نقطه فشاری به عنوان مدل‌های انتخابی جهت انجام این کار، به شبکه‌بندی مرز جسم و اعمال شرایط مرزی نفوذناپذیری بستر و بدنه و شرط خطی‌سازی شده سطح آزاد و شرط تابش در معادله مشخصه گرین به مدل‌سازی عددی این مسئله پرداخته شده است. نتایج حاصل از روش عددی المان مرزی شامل محاسبه ضریب سرعت یک چشمه در آب کم عمق جهت تأیید تابع گرین به کار رفته در معادله مشخصه گرین و سپس امواج سطحی در اطراف و پشت شناور و محاسبه پتانسیل اغتشاش در اطراف بدنه است که برای اعداد فرود عمق مختلف انجام شده است.