محاسبه درگ شناور دوزیست تحت اثر امواج دریا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
نویسندگان
1 دانشجو دکتری، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان
2 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان
3 استاد ، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان
4 دکتری، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان
doi
چکیده
هواناوها وسایل دریایی دوزیستی هستند که قابلیت حرکت بر روی سطح آب و زمین را دارند. در این مقاله درگ هواناو در سرعتهای مختلف و در سه حالت محاسبه شده است. حالت اول شناور کاملاً مغروق در هوا، حالت دوم شناور بالاتر از سطح زمین و حالت سوم با درنظرگرفتن امواج در زیر شناور است. در حالتهای دوم و سوم مدلسازی عددی با فواصل مختلف شناور از زمین یا دریا انجام شده است. شبیهسازی در حالتهای اول و دوم بهصورت تکفازی و در حالت سوم بهصورت دوفازی انجام شده است. شبیهسازی در حالتهای تکفازی و دوفازی به ترتیب به تعداد 14 و 16 مورد صورت گرفته است. در مجموع سی شبیه سازی انجام شده، مطالعه پارامتریک بر متغیرهای عمق آب، طول و ارتفاع موج، سرعت شناور و فاصله از سطح در نظر گرفته شدهاند. شبکه بندی دامنه حل از نوع تریمر و ساختار یافته در نرم افزار استار سی سی ام تولید و جهت حل عددی از روش حجم محدود در نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. برای مدلسازی آشفتگی در حالت تک فازی از مدل توربولانسی استاندارد و در حالت دو فازی از مدل استفاده شده است. جهت شناسایی و شبیه سازی سطح آزاد جریان در حالت سوم، روش کسر حجمی سیال بکار برده شده است. به منظور اعتبارسنجی، مدلسازی عددی درگ شناور کانتینربر KCS انجام شد و مقایسه نتایج عددی با آزمایشگاهی از مطابقت خوبی برخوردار بودند. نتایج نشان دادند که افزایش ارتفاع امواج باعث کاهش و افزایش طول موج باعث افزایش نیروی درگ میشود. همچنین کاهش فاصله از سطح باعث کاهش نیروی درگ میگردد.