استخراج عددی ضرایب هیدرودینامیکی دمپینگ و جرم افزوده مانور شناورهوشمند زیرسطحی تا مرتبه سوم با استفاده از روش حجم محدود

یکی از رایج ترین روش های بررسی رفتار هیدرودینامیکی زیردریایی مانند مانور شناور، مطالعه ضرایب هیدرودینامیکی آن است. در این مقاله محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی شناور زیرسطحی تا مرتبه سوم با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و به روش حجم محدود انجام گرفته است. به این منظور، بدنه ی بدون ملحقات با فرم مایرینگ انتخاب گردید و مانور آن شامل حرکات سرج، سووی و یاو به صورت عددی و در حالت غیردائم شبیه سازی شده است. بعلاوه اثرات آشفتگی با مدل k-ω sst در مدل-سازی عددی لحاظ شده است. برای استخراج نیروها و ممان ها در حرکات سووی و یاو، از مکانیزم حرکت صفحه ای (PMM) استفاده گردیده و در شبکه بندی مساله از تکنیک شبکه overset استفاده شده است. همچنین برای بررسی دقت شبیه سازی، استقلال از شبکه صورت گرفته است. پس از استخراج نیروها و گشتاورها، با استفاده از معادلات بدست آمده از طریق درونیابی و تعریف هر ضریب، مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی جرم اضافه و دمپینگ استخراج گردیدند. مقادیر عددی با نتایج آزمایشگاهی مرجع پرسترو (Prestero, ۲۰۰۱) مقایسه شده اند. اختلاف مقادیر عددی ضرایب دمپینگ نسبت به نتایج آزمایشگاهی در محدوده ی ۸/۰ تا ۱۲ درصد است. این اختلاف در ضرایب جرم افزوده در محدوده ی ۸/۰ تا ۳۷ درصد می باشد که نشان از تطبیق خوب روش عددی با آزمایشگاهی دارد.

کلیدواژه ها:

Hydrodynamic coefficients ، PMM ، FVM ، Overset Mesh