مهدی خراسانچی

امروزه استفاده از سیستم های متعادل کننده حرکت ازجمله اینترسپتور و تریم تب بخصوص در شناورهای پروازی همواره موردتوجه طراحان در این حوزه بوده است. این سیستم ها با تاثیرات مطلوبی که بر عملکرد هیدرودینامیکی این نوع شناورها نظیر کاهش مقاومت و زاویه تریم دارند، می توانند باعث افزایش راحتی خدمه و کاهش مصرف سوخت گردند. در مطالعه حاضر سعی شده است که تاثیر وجود اینترسپتور بر عملکرد هیدرودینامیکی مدل "1/15" از نمونه اصلی شناور پروازی تک بدنه به طول 11 متر که به صورت تست تجربی در حوضچه کشش دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته را با شبیه سازی عددی توسط نرم افزار STAR-CCM+ انجام داده و با داده های تجربی موجود مقایسه گردد. نتایج نشان می دهد که نصب اینترسپتور بر روی شناور پروازی در مقایسه با حالت عادی باعث کاهش مقاومت به مقدار حداکثر 9/4 درصد در حالتی که شناور به حالت پروازی درآمده است گردد و بخصوص کاهش در تریم دینامیکی که علت آن جابجایی مرکز فشار به سمت ترنزوم است. کلمات کلیدی: سیستم های متعادل کننده حرکت؛ اینترسپتور؛ شناورهای پروازی؛ عملکرد هیدرودینامیکی؛ کاهش مقاومت؛ زاویه تریم؛ شبیه سازی عددی؛ نرم افزار STAR-CCM+

در این تحقیق بر پایه روش المان مرزی، راه حل حوزه زمانی برای پدیده تفرق سه بعدی ارائه شده که به کمک آن اندرکنش غیر خطی امواج دریا و سازه های صلب حجیم با مقطع و شرایط دلخواه مورد بررسی قرار می گیرد. بدین ترتیب حل مساله در هر گام زمانی به روش معادله انتگرالی و بر اساس تئوری گرین بدست می آید. شرایط مرزی سطح آزاد آب بسط داده می شود تا مرزهای متحرک حوزه سیال، به مرزهای ثابت در طول زمان کاهش یافته و در نتیجه بجای هر گام زمانی، تنها یکبار به حل دستگاه معادلات همزمان ناشی از مجزاسازی معادله انتگرالی نیاز خواهد بود. این تمهید باعث کاهش فوق العاده زمان حل خواهد شد. حل مساله به دو بخش پتانسیل حتمی معلوم و پتانسیل پراکنده مجهول تقسیم می شود که بخش مجهول در زمان و مکان گسترش یافته و باید تعیین گردد. شرط تابش نیز که بر پتانسیل پراکنده اعمال می شود بگونه ای تغییر می یابد که سرعت وابسته به زمان در آن لحاظ شود. آنگاه بر مبنای این مباحث نظری، نرم افزاری بنام نوشته شده و از آن برای بررسی تفرق امواج در برخورد با استوانه های مدور قائم استفاده شد. نیروها و تراز سطح آزاد آب مربوط به مراتب اول و دوم برای ابعاد و شرایط مختلف، ارائه شده و مقایسه نتایج با دیگر تحقیقات انجام شده سازگاری مطلوب را نشان می دهد.