محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی بدنه زیردریایی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

ضرایب هیدرودینامیکی، که در ترمهای مشتقات هیدرودینامیکی معادلهی حرکت وارد میشوند، نقش مهمی در مدل ریاضی اولیه حرکت بدنه صلب زیردریایی ایفا میکنند. در واقع فرم انتخاب شده برای معادلات حرکت تا حد زیادی تحت تاثیر نوع ضرایب هیدرودینامیکی بکار رفته میباشد. قابلیت کنترل و مشخصات پایداری حرکت وسیله زیرآبی معمولا در ترمهای ضرایب هیدرودینامیکی و یا مشتقات هیدرودینامیکی، که برای روشن ساختن نیروهای خارجی وارد بر بدنه بدلیل حرکت آن در سیال در معادلات حرکت بدنه صلب بکار میروند، ارزیابی میشود. این ضرایب در حالت بیبعد جزئی از خصوصیات ذاتی هندسهی بدنه بشمار میروند. تست مدل شامل تستهای مکانیزم حرکت صفحهای، تست کشش مورب و تست بازوی چرخان، قابل اطمینانترین روش برای تعیین ضرایب هیدرودینامیکی میباشد. علاوهبراین، امروزه شبیهسازی کامپیوتری برای محاسبهاین ضرایب به ابزاری پرکاربرد تبدیل شدهاست که نرم افزارهای بر مبنای دینامیک سیالات محاسباتی از آن جمله میباشند. در این پروژه به محاسبه مشتقات هیدرودینامیکی استاتیکی یک زیردریایی در صفحات افقی و قائم در عمق به روش دینامیک سیالات محاسباتی و بوسیله نرم افزار فلوتریدی پرداخته شده است. مبنای این تحقیق تست آزمایشگاهی مکانیزم حرکت صفحهای میباشد که در مرکز تحقیقات دیوید تیلور در آمریکا انجام شده است. نتایج حاکی از مطابقت خوب این روش با نتایج حاصل از کارآزمایشگاهی بوده و نشان میدهد که روش دینامیک سیالات محاسباتی قابلیت کافی در شبیه سازی مسائل مربوط به عمق را دارا میباشد.

کلیدواژه ها:

مانورپذیری ، دینامیک سیالات محاسباتی ، مشتقات هیدرودینامیکی