مدل سازی عددی مانور دایروی شناور تندرو تونل دار به منظور بررسی تاثیرات سرعت و زاویه سکان بر روی پارامترهای مانور

تقاضا برای شناورهای تندرو با توجه به کاربردهای مختلف، افزایش یافته است. کاهش نیروی مقاومت برای دستیابی به سرعت های بالا، از اهداف مهم در راستای طراحی شناورهای تندرو است. ایجاد تونل های جانبی طولی در بدنه باعث کاهش نیروی درگ می شود؛ اما طراحی شناور تنها با هدف کاهش مقاومت درست نبوده، بررسی پایداری و مانور نیز از فاکتورهای مهم است. در مقاله حاضر، با شبیه سازی عددی مانور دایروی به عنوان یک مانور استاندارد، کارایی شناور تونل دار مورد بررسی قرار گرفته است. دلیل به کارگیری روش عددی، دقت بالا و قابل قبول در مقایسه با مدل های ریاضی و هزینه کم تر نسبت به آزمون های تجربی است. از بین تکنیک های مختلف، در این کار با در نظر گرفتن حرکت مش به همراه شناور و ترکیب تکنیک مش لغزشی و حرکت انتقالی ناحیه به عنوان روشی کارا به مدل سازی مانور شناور پرداخته شد. از مزایای این تکنیک، کاهش زمان محاسبات و افزایش دقت حل است. گسسته سازی معادلات از نوع حجم محدود بوده، در شبیه سازی آشفتگی از مدلk-ω استفاده می شود. در مدل سازی سطح آزاد نیز مدل مختلط به روش سطح آزاد ترجیح داده شد. روش حل با نتایج تجربی یک شناور تک بدنه اعتبارسنجی شد. در بخش نتایج با ارائه ی مسیر حرکت شناور در آزمون های مختلف، تاثیر زاویه سکان، نیروی تراست و مود حرکتی شناور بر پارامترهای مانورپذیری شناور تونل دار بررسی می شود. نتایج نشان از بهبود مانورپذیری شناور تندروی تونل دار با نزدیک شدن به مود پروازی دارد؛ به طوری که با افزایش سرعت و در نزدیکی مود پروازی، قطر تاکتیکی تا ۷.۵ درصد نسبت به مود جابه جایی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

High Speed Tunneled Hull ، Computational Fluid Dynamics ، Turning Circle Maneuver ، Sliding Mesh ، Tactical Diameter ، شناور تندرو تونل دار ، دینامیک سیالات محاسباتی ، مانور دایروی ، مش لغزشی ، قطر تاکتیکی