بررسی شکل دماغه اژدر در سوپرکاویتاسیون و تحلیل عددی اثر تزریق مصنوعی گاز

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران.

2 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران

3 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران.

4 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، چابهار، ایران.

doi
10.22113/jmst.2021.236372.2379
چکیده

سال ها مطالعات گسترده ای روی کاویتاسیون به­ عنوان یک پدیده نامطلوب در زمینه مهندسی دریا صورت گرفته است. پدیده کاویتاسیون آسیب­ های بسیار شدیدی به بدنه اژدرها، پروانه کشتی­ ها، پروانه پمپ­ ها و توربین ها وارد می­کند، همچنین میزان درگ اصطکاکی شناورهای زیرسطحی را افزایش می‌دهد و محدودیت‌های زیادی را در طراحی و ساخت آن‌ها ایجاد می‌کند. با افزایش سرعت در شناورهای زیرسطحی و تشدید پدیده کاویتاسیون، سوپرکاویتاسیون رخ می­ دهد که می­توان با بهره­ گیری مناسب از این پدیده، حباب بزرگ اطراف شناور ایجاد کرد. از آنجا‌ که نیروی کشش در آب بیشتر به واسطه اصطکاک پوسته جسم اتفاق می­ افتد، در اثر ایجاد پدیده سوپرکاویتاسیون، تماس آب با اژدر کم شده و در نتیجه درگ اصطکاکی به میزان بسیار زیادی کاهش یافته و سرعت اژدر افزایش چشمگیری خواهد داشت. در همین راستا می ­توان با تزریق مصنوعی هوا به جسم در حالت کاویتاسیون، فرآیند ایجاد سوپر کاویتاسیون و رسیدن به این مرحله را تسریع داد. در این تحقیق با هدف بررسی تأثیر شکل دماغه اژدر بر پدیده سوپرکاویتاسیون اقدام به مدل‌سازی و بررسی انواع بدنه اژدر با استفاده از اشکال دماغه ­های مختلف شده است. بعد از به دست آمدن هندسه مدل موردنظر، مش بندی با نرم‌افزار انسیس فلوئنت انجام شده و تحلیل مدل در اعداد کاویتاسیون (0/4 و 0/3 و 0/2 ) مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت مدل را در حالت تزریق هوا (سوپرکاویتاسیون مصنوعی) با نرم‌افزار انسیس CFX تحلیل و نتایج حاصله ارائه خواهد شد.