بررسی عددی و آزمایشگاهی حرکت یک شناور زیرسطحی در نزدیکی سطح آزاد

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی دریا ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی دریا ، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2018.14029.5782
چکیده

مقاومت و شکل موج تولیدی برروی سطح آزاد آب در اثر حرکت یک مدل زیرسطحی با انجام آزمایش و محاسبات عددی تعیین گردیده است. آزمایش ها بر روی مدل در آزمایشگاه ملی خلیج فارس انجام و جسم در سرعت و عمق‌های مختلف در حوضچه آزمایش، توسط ارابه کشیده شده است. مدل زیر سطحی از جنس پلی اتیلن ساخته شده و توسط یک بازو در انتها به ارابه متصل گردیده است. قرارگیری بازوی اتصال در انتهای جسم، اندازه گیری شکل موج بدنه جسم را میسر می‌نماید، اما اندازه‌گیری‌ها، مقاومت مجموع مدل و بازو را با هم نشان می‌دهد. تأثیرات متقابل بازو و جسم با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و تعیین شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که اثر بازوی اتصال بر روی نیروی مقاومت غیرخطی بوده و روش جمع آثار معتبر نمی‌باشد. مقاومت خالص بدنه با تعیین ضریب تصحیح بازو و حذف اثر آن تعیین شده است. شکل موج تولیدی توسط چهار حسگر که در عرض حوضچه و در یک محل ثابت نصب گردید، ثبت شده است. شکل موج تولیدی همچنین با مدل سازی جریان اطراف جسم و با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی محاسبه و با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج تجربی اندازه گیری شده و عددی محاسبه شده از تطابق خوبی برخوردار هستند. نتایج تجربی حاصل می‌توانند برای معتبر سازی و تنظیم روش‌های عددی مورد استفاده قرار گیرند.