uu  i j
θ,, ψ
X,Y,Z

١- مقدمه
امروزه شناورهاي زيرسطحي در صنايع مختلف زيردريا، مـوارداستفاده وسيعي دارند. قابليت کنترل و مانورپذيري شناورها کـهبه شدت تحت تأثير نيروهاي هيدروديناميکي وارده قرار دارنـد،در مرحله طراحي از اهميت زيادي برخوردار هستند. روش هاي مختلفي براي محاسبه نيروهاي هيدروديناميکي وجـود دارد کـهيکي از مهمترين آنها، روش هاي عددي است. سرعت بالا، دقت مناسب و همچنين ارزان بودن روش هاي عـددي در مقايسـه بـاروش هاي آزمايشگاهي و تحليلي باعث استفاده روزافـزون ايـنروش ها در محاسبات هيدروديناميکي شده اسـت . همچنـين درروش هاي عددي، حساسيت سنجي نيروهاي وارد بر شـناور بـاتغيير کميتهاي هيدروديناميکي و هندسي به آساني قابل بررسـياست. نيروهـاي هيـدروديناميکي وارد بـر جسـم توسـط مـدلرياضي در قالب ضـرايب هيـدروديناميکي بيـان مـيشـود . ايـنضرايب بدون درنظر گرفتن اثرات موج و گردابه شامل ضـرايبميرايي و جرمافزوده بـوده و بـه شـکل هندسـي جسـم، نـوع و جهت حرکت آن و ساير فرضيات مسأله وابسته است. کارهـايزيادي در زمينه محاسبه ضرايب هيدروديناميکي به روش عددي و آزمايشگاهي صورت گرفتهاست. بيکر [۱] بـا اسـتفاده از نـرمافزارهاي عـددي بـه تخمـين نيـروي درگ وارد بـر بدنـه يـکزيردريايي پرداخته است. ژينکسين [۲] نيز اثر نيروي درگ وارد بر يک شناور زيرسطحي هوشـمند را مـورد بررسـي قـرار داده است. از ديگر کارهاي عددي ميتوان به شبيهسازيهـاي انجـامشده توسط تانگ [۳] و ژانگ [۴] اشاره کرد. ايوب و همکـاران [۵]، به کمک نـرم افـزار فلوئنـت جريـان اطـراف يـک شـناورزيرسطحي را با درنظر گرفتن سه طول متفاوت براي اين شناور در حرکت دائم تحليل کردند و تأثير ايـن تغييـرات را بـر روينيروي درگ، مورد بررسي قرار دادند. چاز [۶] نيز در پايان نامـهخــود، حرکــت يکنواخــت يــک زيردريــايي را بــه دو روشآزمايشگاهي و عددي انجام داده است. وي همچنين تأثير وجود پروانـه بـر ضـرايب درگ را مـورد بررسـي قـرار دادهاسـت. از کارهاي انجام شده در تعيـين ضـرايب جـرم افـزوده بـه روشعددي، شبيه سازي آزمايشهاي حرکات صـفحه اي بـراي انـواعشناورهاي زيرسطحي است کـه توسـط فيليـپس [۷] و لـي [۸] انجام شده است.

۲- معادلات حاکم
معادلات ناوير-استوکس اغتشاشي حاکم بر جريان سيال اطراف يک شناور زيرسطحي، به صورت معادلات متوسـط گيـري شـدهرينولدز١ بيان ميشوند. در اين معادلات، متغيرهاي جريان به دو

جدول ۱- ابعاد هندسي زيردريايي مورد بررسي در آزمايشگاه ديويد- تيلور [۹]

طول کل ۳۵۶/۴متر قطر ماکزيمم ۵۰۸/۰متر حجم کل ۷۱۸/۰مترمکعب مساحت خيس شده ۳۳/۶مترمربع

مؤلفـه متوسـط و نوسـاني تجزيـه شـده و سـپس در معـادلات جايگزين ميشوند. ايـن معـادلات بـا فـرض تـراکمناپـذيري وهمدما بودن سيال، به صورت زير بيان ميشوند:

i
j
ij
i
i
u
0
x
R
u







i

j

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

ij

i

i

u

0

x

R

u


دیدگاهتان را بنویسید