مدل‌سازی تأثیر سکان در شبیه‌سازی عددی شناورهای تندرو

Abstract

در این تحقیق اثر سکان بر حرکات یک شناور، در یک کد دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. روش معمول در مدل‌سازی سکان استفاده از شبکه‌بندی هم برای سکان و هم برای بدنه است. اما استفاده از این روش، به‌دلیل افزایش تعداد سلول‌های محاسباتی به کاهش سرعت حل می‌انجامد. افزون بر این، با توجه به پیچیدگی فرایند ایجاد شبکه در حالتی که سکان وجود دارد، در شبکه‌بندی فقط بدنه‌ی شناور مد نظر قرار می‌گیرد و نیروهای سکان به‌صورت روابط تجربی به آن اضافه و در حل معادلات حرکت از آن استفاده می‌شود. در این پژوهش ابتدا روش‌هایی برای تخمین نیروهای سکان در شرایطی که جریان با سرعت یکنواخت به آن برخورد می‌کند ارائه می‌شود. سپس در حالتی که بدنه و پروانه بر جریان ورودی به سکان اثر می‌گذارند، روش اصلاح نیروها بیان می‌شود.