ارائه یک مدل ریاضی برای ارزیابی اثرات زاویه رأس متغیر بر عملکرد شناورهای پروازی

Abstract

دستیابی به یک فرم بدنه‌ی مناسب، همواره یکی از چالش‌های اصلی در طراحی شناورهای پروازی بوده است. کوچکترین تغییرات در فرم هندسه‌ی شناور می‌تواند منجربه ایجاد تغییراتی چشمگیر در عملکرد شناور شود. در مقاله‌ی حاضر، سعی شده است تا با تهیه‌ی یک مدل ریاضی، زاویه‌ی تریم و مقاومت شناورهای پروازی با زاویه‌ی رأس متغیر محاسبه گردد. برای تهیه‌ی این مدل، از فشار وارد بر گوه‌ی در حال ورود به آب، استفاده شده است. مضافاً اینکه، تغییراتی در این مدل ایجاد شده است تا اثرات تغییر زاویه‌ی رأس در راستای طول شناور نیز در محاسبات، اعمال شود. عملکرد شناور با محاسبه‌ی نیروهای هیدرودینامیکی، هیدرواستاتیکی و درگ صورت پذیرفته است. علاوه بر این، یک رابطه‌ برای محاسبه‌ی سطح پاشش جاروبی ارائه شده است. صحت مدل در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی موجود مورد بررسی قرار گرفته و دقت مناسبی برای روش مشاهده شده است. با استفاده از روش ارائه شده، اثرات تغییرات زاویه‌ی رأس در راستای طول شناور بر عملکرد شناور مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که در صورتی‌که شیب تغییرات زاویه‌ رأس در راستای طولی شناور کم باشد، عملکرد شناور نسبت به حالت منشوری شکل مطلوب‌تر است، اما در غیر این صورت عملکرد نامناسبی برای شناور حاصل می‌شود.