مطالعه عددی بر روی واژگونی طولی یک نمونه شناور کاتاماران مسابقه ای

در طراحی شناورهای مسابقه ای سرعت اولویت اصلی است و ایده های به کار رفته به این منظور میتوانند در سایر حوزه های شناورهای تندرو الهام بخش باشند. یکی از این ایده ها در کاتامارانهای مسابقه ای استفاده از مفهوم باله نزدیک سطح برای ایجاد نیروی لیفت آیرودینامیکی و بهینه سازی پیکربندی شناوردراین راستاست. البته افزایش سرعت از این طریق هزینه ای نیز دارد و آن کاهش پایداری است. به ویژه در مورد پایداری طولی، تعادل شکنندهای میان نیروی آیرودینامیکی با سایر نیروهای وارد بر این شناورها وجود دارد و این امر در سرعتهای بالا ممکن است به رشد حرکات نوسانی و نهایتا0 واژگونی بیانجامد. در این تحقیق سعی شده است بر اساس یک مدل عددی با ایجاد شرایطی که به پدیده ناپایداری طولی و در نهایت واژگونی یک نمونه از این شناورها می انجامد درک بیشتری از این پدیده ها و علل آنها حاصل شود. برای این منظور فرایند شتابگیری شناور تا رسیدن به فاز ناپایداری و لحظه واژگونی شبیه سازی شده و حرکات شناور نسبت به زمان، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده در مورد بدنه مورد مطالعه نشان میدهند با رسیدن سرعت به (50kn) 25 m/s ناپایداری طولی شناور به صورت خروج و سقوط تناوبی در آب آغاز و با گذشتن سرعت از (80kn) 40 m/s، زاویه پیچ پس از خروج کامل از آب به دلیل غلبه گشتاور آیرودینامیکی بلندکنندهی دماغه، بار دیگر به حالت اولیه برنگشته و شناور در نهایت کاملا0 واژگون می شود.

کلیدواژه ها:

کاتاماران مسابقه ای ، واژگونی ، هیو و پیچ ، آیرودینامیک ، اثر سطح