محاسبه عددی و تحلیلی گشتاور مانک در جریان لزج برای یک زیردریایی هوشمند در وضعیت سووی خالص درآزمایش PMM

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 397

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-9-3_015

تاریخ نمایه سازی: 8 دی 1398

چکیده مقاله:

گشتاور مانک یک گشتاور ناپایدارکننده در ترکیب حرکات سرج و سووی شناور است. دراین مقاله گشتاورمانک برای بدنه یک زیردریایی هوشمند با استفاده ازدینامیک سیالات محاسباتی وروش حجم محدود محاسبه شده است. بعلاوه ضرایب هیدرودینامیکی جرم اضافه برای محاسبه گشتاور مانک با استفاده از رابطه تحلیلی در جریان پتانسیل محاسبه گردیده است. ضرایب دمپینگ نیز در شبیه سازی عددی محاسبه گردیده اند. شبیه سازی جریان حقیقی اطراف شناور در حرکات سرج و سووی خالص به صورت عددی و در حالت غیردائم انجام شده است. بعلاوه اثرات آشفتگی با مدل k-ω sst در مدلسازی عددی لحاظ گردیده است. برای استخراج نیرو و گشتاور، از مکانیزم حرکت صفحه ای PMM در وضعیت سووی خالص استفاده شده است. در شبکه بندی دامنه محاسباتی مساله برای ایجاد حرکت شناور از تکنیک شبکه همپوشان( overset) استفاده شده است. همچنین برای بررسی دقت شبیه سازی، استقلال از شبکه صورت گرفته است. پس از استخراج نیرو و گشتاور، معادلات چند جمله ای مرتبه ششم آنها بر حسب سرعت و شتاب حرکت سووی درونیابی گردیده است. با استفاده از معادلات بدست آمده و تعریف هر ضریب، مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی جرم اضافه و دمپینگ مرتبه دوم بمنظور معتبرسازی استخراج گردیدند. نتایج بدست آمده برای ضرایب هیدرودینامیکی تطابق خوبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند. در نهایت، مقایسه ای بین گشتاور بدست آمده در شبیه سازی عددی و فرمول تحلیلی گشتاور مانک مقادیر انجام گردیده است. بعلاوه مقدار N_v ̇ (مشتق گشتاورحول محور z نسبت به شتاب حرکت عرضی) با استفاده از تئوری پتانسیل محاسبه و با مقدار عددی و آزمایشگاهی مقایسه گردیده است.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

مسعود حکمی فرد

کارشناس ارشد مهندسی دریا، گروه دریا، مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر اصفهان

محمود رستمی ورنوسفادرانی

استادیار،گروه دریا، مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر اصفهان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • امینی فروشانی ج، گندم کار م (2018) استخراج ضرایب هیدرودینامیک ...
  • Triantafyllou MS, Hover FS (2003) Maneuvering and control of marine ...
  • Refsnes JEG (2007) Nonlinear model-based control of slender body AUVs ...
  • Issac MT (2017) Hydrodynamic Analysis of AUV Hulls Using Semi-empirical ...
  • Kepler ME, Pawar S, Stilwell DJ, Brizzolara S, Neu WL ...
  • Zhang H, Xu YR, Cai HP (2010) Using CFD software ...
  • Prestero TTJ ( 2001) Verification of a six-degree of freedom ...
  • Alijani M, Nouri NM, Zeinali M (2018) Designing an autonomous ...
  • Lewandowski EM (2004) The dynamics of marine craft: maneuvering and ...
  • CD-adapco™ (2015) STAR-CCM+® Documentation: p.5517-5531. ...
  • Fefferman CLJ (2006) Existence and smoothness of the Navier-Stokes equation. ...
  • Gerhart PM, Gerhart AL, Hochstein JI Munson (2016) Fundamentals of ...
  • Menter FR (1994) Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. ...
  • Myring DF (1976) A theoretical study of body drag in ...
  • Tyagi A, Sen D (2006) Calculation of transverse hydrodynamic coefficients ...
  • Fossen TI (2011) Handbook of marine craft hydrodynamics and motion ...
  • نمایش کامل مراجع