تحلیل فرم بدنه یک سیگلایدر با استفاده از شبیهسازی عددی و آزمایش مدل
نویسندگان
1 دانشکده مکانیک ،دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)،نوشهر
2 کارشناسی ارشد معماری کشتی، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)
3 استادیار دانشکدۀ فرماندهی و ناوبری کشتی دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)، نوشهر
doi
چکیده
امروزه از شناورهای خاص برای پایش شرایط محیطی زیر آب، بستر دریاها و اقیانوسها استفاده می شود. این نوع شناورها به شکل های مختلف طراحی و استفاده میشود. یکی از انواع شناورها، شناور سیگلایدر است. فرم بدنة سیگلایدرها مبتنی بر الزامات عملیاتی و شرایط محیطی متفاوت است؛ طراحی آنها طوری است که به دلیل نبود سیستم رانش پروانه ای مصرف انرژی بسیار کمی دارند؛ ازاینرو در مدت زمان طولانی می توانند مأموریت خود در زیر آبها را انجام دهند. اغلب طراحی این گلایدرها طوری است که از یک سامانه شناوری، بالکهای ثابت، اجرام متحرک داخلی، پمپ بالاست و یک سکان (بال هدایت) تشکیل شده است؛ بنابراین کنترل حرکتی رو به پایین و رو به بالا در این گلایدرها با تحرک اجرام داخلیاش به سمت جلو و عقب و حرکت عمودیاش (تغییر ارتفاع و عمق) از تغییر شناوری از منفی به مثبت و بالعکس صورت میگیرد. آنالیز عددی این گلایدرها به منظور درک بیشتر از کنترل حرکت و قابلیت مانور آنها بسیار کاربردی و مهم است. در این مقاله به بررسی ضریب لیفت و درگ یک سیگلایدر، در زوایای حمله مختلف که بالک های ثابت در آن نقش اصلی را ایفا میکنند، پرداخته شده است. مطالعۀ این ضرایب و تغییرات آنها که از اصلیترین پارامترهای هیدرودینامیکی هستند، تأثیر بسزایی در نحوۀ بهبود عملکرد حرکتی و مانور گلایدرها دارند. گلایدر موردمطالعه در این مقاله سیگلایدر است که شیوة عملکرد آن در زیر آب، با مدل هندسی در نرمافزار کتیا، مدل استاتیکی و آنالیز عددی در نرمافزار انسیس فلوئنت انجام شد و درنهایت نتایج حاصلشده با آزمایش مدل در حوضچه کشش اعتبارسنجی شد. تحلیلها در زوایای مختلف انجام شده است که در زاویه صفر درجه، حداکثر نقطۀ فشار یا نقطه سکون در نوک دماغۀ جلوی شناور 30/2 پاسکال است. کمترین فشار و حداکثر سرعت سیال در محل اتصال بالک ها به بدنه و انحنای آن اتفاق میافتد. میزان خطای نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی حدود 30 درصد است که نسبت به مطالعات مشابه منطقی است.