فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ابرکاواک یک فرایند هیدرو‌دینامیکی است که در آن جسم کاملاً در یک لایة گاز احاطه شده و تشکیل آن ناشی از کاویتاتور نصب شده در جلوی جسم است. شناورهای ابرکاواکی می‌توانند با سرعت‌های بالایی در آب حرکت کرده و مقاومت اصطکاکی به میزان قابل توجهی کاهش یابد. در سال­ های اخیر محققان، هندسه­ های مختلفی از کاویتاتورها در تحقیقات تئوری، عددی و تجربی موردبررسی و تجزیه‌وتحلیل قرار داده‌اند. یکی از مهم‌ترین کاویتاتورهای مورداستفاده در کاربردهای عملی، کاویتاتورهای دیسکی سوراخ‌دار است که در این مقاله مورد تحلیل قرار گرفته است. حساسیت سنجی پارامترهای هندسی و جریانی و تأثیر آن‌ها بر هندسه کاویتی (حباب) و میزان انتقال جرم مهم‌ترین متغیرهایی هستند که در مطالعه حاضر مورد بحث و بررسی قرار گرفته­ است. تحلیل عددی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی بر پایه حجم محدود به‌کمک نرم‌افزار انسیس-فلوئنت انجام شده است. برای مدل‌سازی جریان سیال اغتشاشی از مدل k-ε استفاده شده است. شبکه تولیدشده حول کاویتاتور و در همه دامنه حل شبکه سازمان یافته است. برای اعتبارسنجی نتایج عددی از دو نمونه هندسه شامل سطح مستطیلی با زاویه حمله 10 درجه و کاویتاتور دیسکی استفاده شده است. مطابق نتایج به‌دست‌آمده انطباق خوبی بین داده­ های عددی و تجربی وجود دارد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده برای سرعت‌های بالاتر از 60 متر بر ثانیه با استفاده از ضرایب ثابت اصلاحی می­ توان میزان مقاومت مربوط به حباب ابرکاواک را با دقت مناسبی تخمین زد.