شبیه سازی حرکات طولی شناور کاتاماران پروازی در امواج نامنظم

شناخت پویایی و رفتار شناورهای تندرو، ناپایداری دینامیکی طولی شناور در آب آرام و رفتار آن در امواج حائز اهمیت فراوان است. از آنجا که حرکت و شتاب های زیاد در شناورها به خصوص در شناورهای تندرو بر عملکرد شناور، خدمه، مسافرین و تجهیزات تاثیر منفی دارد، برآورد و تخمین این حرکات بخش مهمی از مرحله ی طراحی شناور است. در این راستا، مطالعات بسیاری به صورت تجربی و عددی در زمینه ی حرکت این گونه شناورها در امواج منظم صورت پذیرفته است. اما به دلیل پیچیدگی رفتاری شناورهای تندرو و همچنین غیرخطی بودن معادله ی حرکت نسبت به زمان، حل عددی معادلات حرکت برای مدل سازی شناور در امواج نامنظم بسیار پیچیده و زمان بر می شود. لذا، محققین برای مطالعات خود، بیشتر به انجام آزمون تجربی اکتفا می کنند. با توجه به محدود بودن آزمایشگاه های دریایی مجهز به موج ساز نامنظم و همچنین هزینه بر بودن آزمون در آب های آزاد با شناور واقعی، دست یابی به روابط تحلیلی برآورد و تخمین حرکات شناور در امواج نامنظم اهمیت پیدا می کند. هدف از انجام این مطالعه، ارائه ی روشی تحلیلی بر پایه ی فرضیات اولیه برای دست یابی به پاسخ شناورهای پروازی تحت تحریک امواج نامنظم دریاست. در این تحقیق مدلی تحلیلی و با هزینه ی محاسباتی پایین مبتنی بر مطالعات تحلیلی و عددی در نظر گرفته شده در طول این تحقیق و سایر نتایج موجود برای حرکات طولی شناور کاتاماران تندرو ارائه خواهد شد. در روش ارائه شده از اصل جمع آثار در نیروها استفاده شده است و باید در آن، ضرایب هیدرودینامیکی شناور نسبت به فرکانس حرکات ثابت باشد. بدین منظور ضرایب در فرکانس های حرکات به صورت عددی بررسی شده است. بررسی ضرایب هیدرودینامیکی در فرکانس های برخورد مختلف نشان داد که با افزایش فرکانس برخورد ضرایب ثابت می شود؛ همچنین روش مورد استفاده در این تحقیق در طول موج های زیاد نسبت به طول شناور دارای جواب های قابل قبولی است.

کلیدواژه ها:

ضرایب هیدرودینامیکی ، موج نامنظم ، روش سویتسکی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، حرکات طولی