مطالعه ی عددی کوبش گوه ی صلب به سطح آب در حالت متقارن و نامتقارن با بکارگیری نرم افزار اوپن فوم

در این مقاله، مسئله ی ورود گوه ی صلب تحت شرایط مختلف به آب با استفاده از روش تحلیل عددی مورد ارزیابی قرار می گیرد. این مسئله همچنان بعنوان یکی از موضوعات بنیادی در مطالعات هیدرودینامیکی مطرح بوده و بعنوان مرجعی برای مطالعات پدیده هایی نظیر کوبش شناخته می شود. محاسبه ی دقیق فشار ناشی از پدیده ی برخورد به سطح آب می تواند در تحلیل مناسب سازه ی شناورها بکار گرفته شود. در این پژوهش، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی بر اساس کد متن باز اوپن فوم و حل عددی معادلات حاکم بر سیال دوفازی، متغیرهای مهمی نظیر سرعت و فشار سیال مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور بررسی صحت نتایج عددی بدست آمده از تحلیل حاضر، مقادیر مربوط به حداکثر فشار و محل و زمان دقیق وقوع آن و همچنین توزیع ضریب فشار در محل برخورد، با نتایج آزمایشگاهی معتبر ارائه شده در سایر پژوهش ها مورد مقایسه قرار گرفته است. این بررسی ها در سرعت ها و زوایای برخود متفاوت انجام شده است. با مقایسه ی نتایج حل عددی و مقادیر آزمایشگاهی، خطایی در محدوده ی ۲ تا ۹ درصد مشاهده گردید. علاوه بر آن، متغیرهای موثر در مقدار فشار اعمال شده به گوه نظیر سرعت ورود به آب و زوایای ددرایز مختلف بدنه نیز مورد بررسی قرار گرفته اند.

کلیدواژه ها:

Deadrise Angle ، OpenFoam ، Rigid Wedge ، Pressure coefficient ، زاویه ی ددرایز ، اوپن فوم ، گو ه ‎ی صلب ، ضریب فشار