بررسی عددی مقاومت افزوده ی یک شناور دو بدنه ی مجهز به گوه ی پاشنه در موج منظم

در این پژوهش رفتار دینامیکی یک شناور دو بدنه تحت اثر افزودن گوه پاشنه در امواج منظم مورد ارزیابی قرار گرفته است. حل عددی دینامیک شناور با استفاده از معادلات متوسط گیری شده ناویر - استوکس و حلگر اینتر دایم فوم نرم افزار متن باز اپن فوم صورت گرفته است. نتایج حل عددی در آب آرام با داده های آزمایشگاهی منتشر شده تطابق قابل قبولی (بیشترین خطای کمتر از ۳ درصد) دارد. بیشترین سرعت شناور در آب آرام، معادل عدد فرود ۷۴۷/۰ بوده و با فرض ثابت بودن حداکثر توان موتور، شناور توانسته است در آب مواج به سرعتی معادل عدد فرود ۲۷۴/۰ دست پیدا کند. هر چند وجود گوه در آب آرام باعث ایجاد نیروی برآ در پاشنه و کنترل ناپایداری های طولی شده است، اما همین گوه باعث عدم توازن نیروهای فشاری در سرعت کمتر و در شرایط آب مواج شده است. در مجموع، برآیند نیرو های وارد بر شناور در امواج منجر به افزایش دامنه حرکات جابه جایی عمودی و غلتش طولی به ترتیب به مقدار ۵ و ۷ درصد برای شناور مجهز به گوه شده است. این امر یک نقطه ضعف برای شناور دارای گوه در شرایط مواج می باشد؛ بنابراین، نصب گوه باعث افزایش ۲۶/۴ درصدی مقاومت افزوده در امواج شده است. افزودن گوه برای کاهش ناپایداری طولی در آب آرام و سرعت طراحی مطلوب بوده، اما برای این شناور خاص ثابت شد که افزودن گوه ی پاشنه با زاویه ثابت می تواند در رفتار شناور در امواج اثر نامطلوب داشته باشد. به همین دلیل برای دستیابی به عملکرد مناسب در همه شرایط کاری، می بایست از گوه با امکان تغییر زاویه استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

گوه ی پاشنه ، شناور دو بدنه ، امواج منظم ، مقاومت افزوده ، ناپایداری طولی