مطالعه عددی عملکرد دریامانی یک نوع بدنه شناور سرشی D TMB در امواج منظم

شناورهای با بدنه سرشی قابلیت رسیدن به سرعت­های بالایی را دارند و به همین دلیل در مطالعات دریایی بسیار مورد توجه هستند. دریامانی در واقع علم بررسی حرکات شناورها در دریاها و اقیانوس­های مواج، و تاثیر امواج بر جنبه­های مختلف وابسته به شناور می باشد. در این تحقیق به بررسی عددی عملکرد دریامانی یک شناور سرشی نوع DTMB ۱-۴۶۶۷  در امواج منظم دریایی با تمرکز بر دو درجه آزادی حرکات هیو و پیچ  پرداخته می شود. در این مطالعه،  جریان تراکم ناپذیر و آشفته فرض شده است و اثرات امواج منظم با استفاده از مدل سازی دو فازی آب و هوا بررسی شده است. برای تحلیل ، از نرم افزار ANSYS Fluent  جهت حل معادلات RANS استفاده شده است. در این تحلیل جهت مدل سازی جریان آشفته از مدل  k-ω SST استفاده شده و سطح آزاد آب با روش حجم سیال ردیابی شده است. شرایط مرزی و شبکه بندی با دقت تنظیم شده و تحلیل حساسیت به شبکه و اعتبارسنجی نتایج با داده های آزمایشگاهی انجام شده است و تفاوت در نیروی پسا در بیشترین حالت حدود ۸% می باشد. نتایج نشان می دهد که افزایش سرعت شناور و ورود آن به فاز سرشی منجر به کاهش عملگرهای پاسخ دامنه (RAO) حرکات هیو و پیچ و در نتیجه بهبود عملکرد دریامانی می شود، هرچند نیروی پسا و دامنه حرکات به طور نسبی افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که افزایش ارتفاع و طول موج موجب افزایش دامنه حرکات و شتاب کوبشی می شود؛ با این حال، بیشینه شتاب عمودی در بدترین حالت برابر با ۶/۲g  ثبت شد که کمتر از حد مجاز ۴g  برای شناورهای پرسرعت است. دستاورد اصلی این پژوهش تلفیق تحلیل دقیق عددی، بررسی پارامترهای متنوع هیدرودینامیکی (از جمله فرکانس برخورد) و ارائه ارزیابی کمی دقیق از پاسخ دینامیکی شناور در شرایط مختلف دریایی است که می تواند در بهینه سازی طراحی بدنه شناورهای تندرو و افزایش ایمنی و راحتی آن ها نقش موثری ایفا کند.

کلیدواژه ها:

Seakeeping ، Regular waves ، Planing craft ، Response amplitude operator ، دریامانی ، امواج منظم ، شناور سرشی ، عملگر پاسخ دامنه