بررسی نوسانات نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر اجسام متحرک داخل آب در جریانهای کاویتاسیونی به کمک روشهای شبیه سازی عددی جریانهای دوفاز

در این مقاله نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر اجسام متحرک داخل آب به کمک شبیه سازی عددی کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است . الگوریتم عددی شبیه سازی کاویتاسیون و ارتباط آن با سایر معادلات حاکم بر جریان سیال مطرح گردیده و مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان مدل شده تراکم ناپذیر ، همدما و غیر دائم است. هندسه در نظر گرفته شده برای جسم متحرک مستطیل شکل است . نتایج بدست آمده برای توزیع سرعت و فشار اطراف جسم در این حالت، با توجه به در نظر گرفتن شکل گیری کاویتاسیون و تاثیرات متقابل آن بر خصوصیات جریان (سرعت و فشار )، دارای دقت بیشتری نسبت به حالات مدل سازی است که از تاثیرات کاویتاسیون صرف نظر میکنند . به منظور بررسی این مهم مدلسازی عددی در هر دو حالت وجود کاویتاسیون و عدم وجود کاویتاسیون صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از این بررسی بیان کننده میزان تاثیر شکل گیری کاویتاسیون بر روی جریان اطراف جسم و در نهایت نیروهای وارده است . نحوه گسسته سازی معادلات حاکم و الگوریتم عددی مور د استفاده برای حل دستگاه معادلات حاکم بیان گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی صورت گرفته بصورت نمودارهای ضریب نیروی درگ بر حسب زمان و همچنین بر حسب سایر مشخصات جریان بیان شده است. نمودارهای حاصله به عنوان یکی از ابزارهای حیاتی در طراحی سیستمهای ک نترلی و عملکردی وسایل نقلیه زیر آبی بشمار میرود . نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی مقایسه و درستی نتایج بدست آمده تایید شده است.

کلیدواژه ها:

کاویتاسیون ، جریانهای دوفاز ، شبیه سازی عددی ، نوسانات نیروهای هیدرودینامیکی