شبیه سازی عددی ورود به آب مقطع تونل دار در زوایای خیز کف و شعاع تونل متفاوت

این مطالعه به مدل سازی عددی ورود به آب متقارن مقاطع تونل دار می پردازد. در این مطالعه، ابتدا مسئله ورود به آب مقطع گوه ای بدون تونل در چهار زاویه خیز کف متفاوت به صورت عددی مدل سازی شده است. نتایج به دست آمده مربوط به توزیع فشار بر روی این مقاطع و ماکزیمم فشار، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. در گام بعد، به شبیه سازی عددی مسئله ورود به آب مقطع تونل دار پرداخته شده است. بدین منظور، با اضافه کردن تونل به مقطع گوه ای ساده، مقطع تونل دار ایجاد شد. درنهایت اثرات تغییر زاویه خیز کف در مقاطع تونل دار و همچنین تغییر شعاع مقطع تونل مدل سازی شده است. در این مطالعه، از معادلات ناویر-استوکس لزج (N-S) برای شبیه سازی جریان آب در اطراف مدل و همچنین از روش حجم سیال (VOF)  برای مدل سازی سطح آزاد استفاده شده است. نتایج تغییرات فشار و ماکزیمم فشار در سه ناحیه مختلف مقطع تونل دار به دست آمده است. این سه ناحیه شامل قسمت قبل از تونل، در ناحیه تونل و ناحیه بعد از تونل است. نتایج حاصل از این پژوهش، نشان دهنده وقوع تغییرات فشاری شدیدی در ناحیه تونل است. همچنین با افزایش شعاع تونل، مشاهده شد که مقدار فشار روی مقطع نیز افزوده می شود. از نتایج این مطالعه می توان در تحلیل هیدرودینامیکی شناورهای تونل دار استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

Tunnel section ، ۲D+T theory ، Computational fluid dynamics ، High speed craft ، Water entry ، تئوری دو و نیم بعدی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، شناورهای تندرو ، ورود به آب ، مقطع تونل دار