بررسی الگوی موج اطراف یک شناور پلنینگ استپ‌دار

Abstract

امروزه، کاهش درگ در شناورهای تندروی تک‌بدنه به منظور دست‌یابی به سرعت‌های بالا امری مهم بوده و بسیار مورد توجه می‌باشد. کاهش درگ، با استفاده از روش‌هایی مانند پوشش‌های مختلف، نصب تجهیزات متفرقه و تغییر در فرم بدنه‌ی شناور تندرو میسر می‌شود. از جمله روش‌های کارآمد در این زمینه می‌توان به ایجاد استپ در کف شناور پلنینگ اشاره کرد که در سرعت‌های بالا، باعث کاهش سطح خیس و در نهایت کاهش قابل ملاحظه درگ می‌شود. تاکنون، اکثر مطالعات بر روی پارامتر‌های هیدرودینامیکی شناور‌های اس تپ‌دار انجام شده‌اند و کمتر به بررسی الگوی موج تولیدشده‌ی اطراف این شناورها پرداخته شده است. در این مقاله، الگوی موج تولیدشده در اطراف یک شناور پلنینگ استپ‌دار به روش عددی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای این منظور، از معادلات RANS همراه با مدل اغتشاشی k-ε برای شبیه‌سازی جریان مغشوش حول بدنه‌ی شناور استپ‌دار استفاده می‌شود. سطح آزاد جریان نیز با بکارگیری مدل دوفازی VOF مدل‌سازی می‌شود. برای اعتبارسنجی، مقایسه‌ای بین نتایج عددی به دست آمده از این روش و نتایج به دست آمده از روابط نیمه‌تجربی ارائه‌شده توسط ساویستکی برای پروفیل وِیک ایجادشده در پاشنه‌ی شناور انجام می‌شود. این مقایسه سازگاری نسبتاً خوبی را بین این دو روش نشان می‌دهد.