محاسبه ضرایب برا و گشتاور پیچشی یک متحرک زیرسطحی به روش المان مرزی

در مقاله حاضر، به حل جریان پتانسیل حول یک متحرکزیرسطحی، جهت محاسبه ضریب هیدرودینامیکی برا و گشتاور پیچشی،به کمک روش المان مرزی در حالت دائم، پرداخته شده است. با اعمال روشالمان مرزی و با توزیع ترکیب چشمه و دابلت ثابت روی هر المان، می توانتوزیع سرعت فشار روی هر المان و کل هندسه را محاسبه کرد. با داشتنضریب فشار، ضرایب برا و گشتاور قابل محاسبه هستند. مدل ریاضی حاکمبر جریان سیال به صورت لاپلاس تابع پتانسیل نشان داده می شود. سپسشرط مرزی دریکله برای حل معادله لاپلاس و شرط کوتا، به جهتاستحصال حل یکتا، اعمال شدهاست. با تبدیل معادله لاپلاس، به معادلهانتگرالی و با اعمال شروط مرزی و توزیع تکنیگی ها، معادله به صورت یکدسته معادله جبری ماتریسی قابل حل تبدیل می شود. جهت اعمال شرطکوتا، مقدار دابلت روی دنباله، ثابت در نظر گرفته می شود. سپس به جهتسرعت بخشی، از روش ترکیب اجزاء استفاده شده است. در این روش، بااستفاده از ضرائب برا بال جدا و بدنه جدا که به روش المان مرزی محاسبهشده اند، اثرات تداخلی ناشی از کنار هم قرارگرفتن ترکیب بال و بدنهمحاسبه می شوند، و در نهایت ضریب کلی برا و گشتاور پیچشی متحرکزیرسطحی در حالت ترکیب بال و بدنه محاسبه می گردد. جهت صحتسنجی روش حاضر، ضریب فشار بال با نسبت منظری 10 با روش حاضرو داده های منبع مقایسه شده اند.

کلیدواژه ها:

روش المان مرزی ، روش ترکیب اجزاء ، متحرک زیرسطحی ، شرط کوتا ، هیدروفویل