به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

numerical simulation

در نشریات گروه مهندسی دریا
تکرار جستجوی کلیدواژه numerical simulation در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • علیرضا پاژن*، امین نجفی، علی اصغر مقدس

    با توسعه روزافزون زیرسطحی های بدون سرنشین، محاسبه دقیق ضرایب هیدرودینامیکی موجود در معادلات حرکت این زیرسطحی ها برای پیشبین ی مانورپذیری، پایداری دینامیکی و طراحی کنترلر زیرسطحی اهمیت ویژه ای دارد. یکی از پارامترهای موثر در عدم قطعیت نتایج حاصل از روابط رگراسیونی برای محاسبه ضرائب هیدرودینامیکی، فاصله سطوح کنترلی از بدنه است. در این مقاله به منظور بررسی اثر فاصله از بدنه بر تعدادی از ضرایب هیدرودینامیکی خطی مانور، تحلیل عددی بر روی بدنه زیرسطحی معیار سابوف انجام شده و ضرایب میرایی و جرم افزوده با استفاده از آزمونهای استاتیکی و دینامیکی موردمطالعه قرار گرفته است. فاصله عمودی سطوح کنترلی از بدنه به عنوان متغیر در نظر گرفته شده و تحلیل در چندین فاصله سطوح کنترلی از بدنه انجام شده است. نتایج عددی پس از تطابق با نتایج آزمایشگاهی، نشان داد که ضرایب هیدرودینامیکی از فاصله بیش از 0/06 متر، مستقل از فاصله بین بدنه و سطوح کنترلی میشوند. همچنین در تست دریفت استاتیکی با افزایش فاصله سطوح کنترلی از بدنه، ضریب هیدرودینامیکی مربوط به نیروی سوی افزایش و ضریب هیدرودینامیکی مربوط به گشتاور یاو کاهش مییابد. اما در تست سوی خالص با افزایش فاصله سطوح کنترلی از بدنه ضریب هیدرودینامیکی مربوط به نیروی سوی کاهش و ضریب هیدرودینامیکی مربوط به گشتاور یاو در ابتدا کاهش و سپس افزایش مییابد.

    کلید واژگان: ضرایب هیدرودینامیکی خطی، فاصله از بدنه، شبیه سازی عددی، تست دریفت استاتیکی، تست سوی خالص
    Alireza Pazhan*, Amin Najafi, Aliasghar Moghaddas

    With the development of AUVs, accurate calculation of hydrodynamic coefficients in the equations of motion of these vehicles increased significantly, and accurate calculation of hydrodynamic coefficients for predicting maneuverability, dynamic stability, and controller design is of particular importance. One of the effective parameters in the uncertainty of the results obtained from the regression methods for calculating the hydrodynamic coefficients is the clearance between the control surfaces and the body. In this article, to investigate the effect of the clearance on some linear hydrodynamic coefficients of the maneuver, a numerical analysis has been performed on the Suboff benchmark model, and the damping and added mass coefficients have been studied using static and dynamic tests. The vertical clearance of the control surfaces from the body is considered a variable and the analysis has been done at several clearance from the body. The numerical results, after validating with the model results, showed that the hydrodynamic coefficients become independent of the distance between the body and the control surfaces from the distance of 0.06 meters. Also, in the static drift test, with the increase in the clearance of the control surfaces from the body, the hydrodynamic coefficient related to the sway force and the hydrodynamic coefficient related to the yaw moment decrease. However, in the pure sway test, with the increase in the clearance, the hydrodynamic coefficient related to the sway force decreases, and the hydrodynamic coefficient related to the yaw moment first decreases and then increases.

    Keywords: Linear Hydrodynamic Coefficients, Clearance, Numerical Simulation, Static Drift Test, Pure Sway Test
  • محمدسعید شمشیری، محمد مونسان*

    مانور چرخش یکی از مانورهای متحرک های دریایی است. برای بررسی اثر موقعیت برجک در مانور چرخش زیردریایی، مدل یک زیردریایی به نام سابوف با شش موقعیت طولی متفاوت برای برجک به روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شد. ابتدا، تنظیمات شبیه سازی، شبکه بندی و اعتبارسنجی بیان می شود. مطابق اعتبارسنجی، خطای محاسبه نیروی مقاومت کمتر از 10 درصد است که بیانگر صحت حل می باشد. سپس شبیه سازی مانور چرخش مدل ها انجام شده و نتایج آن ها با هم مقایسه می شوند. با جابه جا شدن برجک از نزدیکی دماغه تا نزدیکی پاشنه در زاویه سکان °20 ، زاویه دریفت زیردریایی از حدود °22 به °16 کاهش و شعاع دایره چرخش از 4 متر به 4.78 متر افزایش می یابد که به معنای افزایش پایداری و کاهش مانورپذیری است.

    کلید واژگان: زیردریایی، شبیه سازی عددی، برجک، مانور چرخش، شعاع چرخش، زاویه دریفت
    Mohamad Saeed Shamshiri, Mohamad Moonesan *

    One of the maneuvers in marine vehicles is turning maneuver. To investigate effect of sail position in submarine turning maneuver, 6 models of Suboff with different longitudinal sail positions are performed in Star CCM+. First, the simulation method, meshing, and validation are described. Validation shows that the error of calculating the resistance is less than 10%, which indicates the accuracy of numerical solution. Then, the turning maneuvers of the submarines are performed and their results are compared. The results show that by moving the sail from the nose to the aft, drift angle of the submarine decreases and the radius of turning circle decreases then increases.

    Keywords: Submarine, numerical simulation, Sail, Turning maneuver, Turning radius, Drift angle
  • محمدامین رحمن ستایش، رضا خزائی، سجاد حاجی زاده*

    شناور های پروازی در صنعت دریایی از اهمیت خاصی برخوردار هستند. موضوع اصلی و پراهمیت در طراحی این نوع شناور ها، سرعت بالا و مقاومت کم بدنه است. یکی از مهمترین تغییراتی که در بدنه ی  شناور های پروازی اعمال شد، ایجاد چاین بود. در این جا سعی بر آن است تا به طور خاص به بررسی تاثیر چاین بر عملکرد شناور های پروازی پرداخته شود و بعد از تحلیل نتایج، چاین بهبود یافته از نظر عملکرد هیدرودینامیکی شناور پروازی مشخص گردد. روش مورد استفاده برای تحلیل جریان پیرامون شناور پروازی مورد نظر، شبیه سازی عددی است. در این روش به محاسبه نیروی مقاومت بدنه، نیروی لیفت، زاویه پیچ و مقدار هیو شناور های مورد نظر پرداخته شده است. پس از صحت سنجی نتایج شبیه سازی های عددی صورت گرفته برای شناور پروازی C در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شبیه سازی های عددی فرم های تغییر یافته ی این شناور پروازی در چهار اندازه چاین مختلف انجام شد و با رفتار هیدرودینامیکی شناور پروازی C مقایسه شد. با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی های عددی صورت گرفته، کمترین مقاومت و بیشترین میزان تریم را شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 43/5 درصد و بیشترین میزان هیو را شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 87/5 درصد به ثبت رساندند. همچنین بیشترین مقاومت در شناور با نسبت پهنای چاین به عرض کل 57/4 درصد مشاهده شد.

    کلید واژگان: چاین، شناور پروازی، شناور تندرو، شبیه سازی عددی
    MohammadAmin Rahmansetayesh, Reza Khazaee, Sajad Hajizadeh*

    Planning vessels have a special significance in the marine industry. The main and most significant aspect of designing these types of vessels is achieving high speed by having low body resistance. One of the key modifications applied to the hulls of planning vessels was the development of the chine. This research aims to analyze the impact of the chine on planning hulls using numerical analysis. After analyzing the results, improved chine can be specified in terms of the hydrodynamic performance of the hulls. The chosen method to analyze the flow around the planning hull forms is numerical simulation. This method calculates the resistance force, lift force, pitch angle, and heave amount of the intended hulls. The numerical simulations of different modifications of the C planning hulls were compared to the hydrodynamic behavior of the C-hull after verifying the results of the numerical simulations and validation of results with the laboratory results of the former reference. Based on the results obtained from the numerical simulations, the hull with 5.43% chine width to beam ratio recorded the lowest resistance. The highest trim was observed in the hull with 5.43% chine width to beam ratio, and the hull with 5.87% chine width to beam ratio registered the highest heave. Moreover, the hull with 4.57% chine width to beam ratio exhibited the highest resistance in the simulations.

    Keywords: Chine, Planing Hull, High-Speed Craft, Numerical Simulation
  • داریوش حسینی، حبیب حکیم زاده، رضا غیاثی*

    جزر و مد به صورت مداوم باعث تغییر تراز آب در دریاهای آزاد می گردد و با توجه به استمرار و حاکمیت جریانهای ناشی از جزر و مد در محل خلیج ها، تنگه ها و خورها، لزوم بررسی پدیده های مرتبط با انتقال رسوب و آبشستگی در اطراف سازه های واقع در نواحی فوق بیش از پیش روشن می گردد. در این پژوهش با شبیه سازی عددی میدان جریان و انتقال رسوب، پدیده آبشستگی در زیر خطوط لوله ناشی از جریان های رفت و برگشتی مورد بررسی قرار گرفته و به ازای مقادیر سرعت حدی معادل آستانه حرکت دانه های رسوب، عمق و تعداد سیکل جزر و مد جهت رسیدن به تعادل، مشخصات پروفیل آبشستگی ترسیم شده است. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش عمق و سطح گودال آبشستگی ناشی از جریان جزر و مدی به دلیل تغییرات متناوب جهت جریان نسبت به آبشستگی ناشی از جریان تنها بوده و شکل نهایی پروفیل آبشستگی متاثر از فرآیند گردابه فکنی است.

    کلید واژگان: آبشستگی، جریان جزر و مدی، جریان یک سویه، خط لوله، شبیه سازی عددی
    Darioush Hosseini, Habib Hakimzadeh, Reza Ghiasi*

    Tides continuously change the water level in seas, and due to the continuity and dominance of currents caused by tides in bays, straits and estuaries, it is necessary to investigate the phenomena related to sediment transport and scouring in the surroundings of the structures located in the above areas will be illuminated more than before. In this research, by numerical simulation of the flow field and sediment transport, the scouring phenomenon under the pipelines caused by bidirectional currents has been investigated, and according to the values ​​of movement threshold speed, depth and number of tidal cycles to reach equilibrium, the characteristics of the scouring profile has been drawn. The obtained results indicate an increase in the depth and surface of the scour pit caused by the tidal current due to the alternating changes in the flow direction compared to the scour caused by the unidirectional current, and the vortex shedding process affects the final shape of the scour profile.

    Keywords: Scour, Tidal currents, Unidirectional current, Pipeline, Numerical simulation
  • امیرحسین جلائیان حسن پور، سید مصطفی سیادت موسوی*

    منطقه خلیج فارس منطقه ای مهم در جهان از لحاظ تامین انرژی، حمل و نقل دریایی، کشتیرانی، توریسم، صنعت شیالت و نظامی است. بنابراین، مطالعه گردش سالیانه جریان آب در خلیج فارس به عنوان عامل موثر بر جنبه های فوق، برای متخصصین علوم دریایی اهمیت بسزایی دارد. در مطالعه حاضر با استفاده از مدل عددی ROMS و مشاهدات میدانی به شبیه سازی گردش جریان در منطقه خلیج فارس پرداخته شده است. نتایج حاصل از مدل عددی با داده های TMD و نیز داده های میدانی تطابق خوبی داشته است. علاوه بر این، الگوی گردش جریان در فصول تابستان و زمستان به خوبی شبیه سازی شده است. با این حال، نتایج شبیه سازی عددی نشان داده است که دقت مدلسازی در تابستان کمتر از زمستان بوده است که احتمالا دلیل آن نیز ناشی از کیفیت داده های مرزی مدل بوده است.

    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، ROMS، خلیج فارس، گردش جریانات سالانه
    Amirhossein Jalaeian Hasanpour, Mostafa Siadatmousavi*

    The Persian Gulf is an important region in the world regarding energy supply, transportation, shipping, and military missions. Therefore, studying the annual circulation of water current in the Persian Gulf is very important for marine experts. In the present study, the simulation of current circulation in the Persian Gulf has been studied using ROMS numerical model and field observations. The numerical model results are in good agreement with TMD dataset as well as field data. In addition, the circulation patterns in the summer and winter seasons are well simulated. However, the numerical simulation results showed that the modeling accuracy in summer was lower than in winter, probably due to the model's boundary data quality.

    Keywords: Numerical Simulation, ROMS, Persian Gulf, Annual Circulation
  • ایمان عباسپور*، عباس زارع نژاد اشکذری، محمدرضا هادوی، سهراب مجدفر

    پیش بینی شرایط حاکم بر خطوط انتقال، نقشی اساسی در اقتصاد انرژی و صنایع انتقال نفت و گاز از سکوها و میادین نفتی در دریا به مراکز استخراج و پالایشگاهی دارد. در این مقاله یک مطالعه عددی به منظور بررسی اثر پخش عددی در شبیه سازی جریان های دو فازی جدا از هم مایع-گاز انجام گردیده است. معادلات حاکم با بهره گیری از روش تسخیر شاک پایستار که بدون نیاز به حل کل میدان جریان، پیش بینی مناسبی از رفتار فصل مشترک بین دو فاز ارایه می دهد پیاده سازی و حل شده است. جهت گسسته سازی معادلات، به علت دقت و اعتبارسنجی مناسب با فیزیک جریان روش مرکزی مرتبه اول انتخاب شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که محدوده ی پایداری بدست آمده از این روش برای جریان های با طول موج بلند و دامنه کوچک منطبق بر محدوده ی پایداری کلاسیک کلوین-هلمهولتز و واقعیت جریان می باشد. اما با کوچک شدن طول موج ها، محدوده پایداری مدل با وجود انطباق بر محدوده ی پایداری کلاسیک از واقعیت جریان تبعیت نمی کند. در این مطالعه مسیله واتر فاست به عنوان یک مسیله بنیادین در مکانیک سیالات دو فازی انتخاب و بصورت عددی در یک کد فرترن پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از افزودن پخش عددی به مدل استاندارد نشان می دهد که اغتشاش ناشی از طول موج کوتاه که موجب رشد ناپایداری های غیرفیزیکی در میدان حل گردیده بود با بهره گیری از مدل جدید بر فیزیک جریان منطبق و حلی همگرا به دست آمده است.

    کلید واژگان: جریان چند فازی، جریان دو فازی، مدل دو سیالی، پخش عددی، شبیه سازی عددی
    Iman Abbaspour *, Abbas Zarenejad Ashkezari, MohammadReza Hadavi, Sohrab Majdfar

    In this paper, a numerical study is performed in order to investigate the effect of the numerical diffusion on simulation of separated two-phase flow of gas-liquid. The governing equations solved by shock capturing method which can provide predicting the interface without the flow field solving. In this work, in order to calculate the numerical flux term, first-order centred scheme (Force scheme) was applied cause of its accuracy and appropriate validation. Analysis approves that the obtained stability range of this research is consistent with the classic kelvin-Helmholtz instability equation only for the long wavelength with small amplitude. Results reveal that when the wavelengths are reduced, the specified range is not consistent and wavelength affects on instability range and it is overpredicted. An algorithm for water faucet problem was developed in Fortran language. Short wavelength perturbations induce unbounded growth rates and make it impossible to achieve converging solutions. The approach taken in this article has been to adding numerical diffusion as a CFD technique is used to remedy this deficiency.

    Keywords: Multiphase flow, Two phase flow, Two-fluid model, Numerical diffusion, numerical simulation
  • مرضیه شیری، حبیب حکیم زاده، نازیلا کاردان*
    اغلب مطالعات در مورد این نوع موج شکن ها بر روی بستر مسطح انجام گرفته است ولی در عمل ناهمواری های بستر به ویژه در نواحی ساحلی کم عمق می تواند عاملی تاثیرگذار در عملکرد این نوع سازه ها باشد. در پژوهش حاضر با استفاده از نرم افزار Flow-3D تاثیر هندسه های مختلف ناهمواری بستر بر عملکرد موج شکن های شناور موردبررسی قرارگرفته است. امواج تابیده شده به مدل از نوع نامنظم و طیف انرژی موج مربوطه جانسوآپ بوده است. ابتدا نتایج شبیه سازی عددی با داده های آزمایشگاهی در مورد بستر مسطح مقایسه شده و تطابق منطقی بین آنها حاصل گردید. ناهمواری های بستر در دو گروه موردبررسی قرار گرفتند. در گروه نخست ناهمواری های منفرد و در گروه دوم ناهمواری های پیوسته در نظر گرفته شد. جهت بررسی تاثیر هندسه های مختلف ناهمواری های منفرد در بستر، سه حالت معمول از این ناهمواری ها به صورت مستطیلی و ذوزنقه ای با یال به زاویه 70 درجه و سهمی در نظر گرفته شده و برای بررسی تاثیر ارتفاع ناهمواری بر عملکرد موج شکن شناور، این ناهمواری ها در ارتفاع های مختلف انتخاب و سپس ناهمواری های پیوسته نیز به دو شکل سینوسی و دیون با ابعاد مختلف شبیه سازی شدند. معلوم شد ناهمواری به شکل مستطیل از بین ناهمواری های منفرد تاثیر زیادی بر بهبود راندمان موج شکن شناور دارد و با افزایش ارتفاع آن، عملکرد موج شکن تا حدود 40 درصد بهبود می یابد در حالی که بهبود عملکرد موج شکن در اعمال ناهمواری مثلثی شکل حداکثر 30 درصد است. همچنین معلوم شد ناهمواری پیوسته سینوسی نسبت به تمام حالت های ناهمواری های منفرد با ارتفاع متناظر بهتر عمل می کند و می تواند تا حدود 20 درصد در بهبود عملکرد موج شکن موثر باشد. نتایج نشان داد از بین ناهمواری های پیوسته به شکل دیون، شکل ویژه ای از آنها تاثیر بیشتری بر بهبود عملکرد موج شکن شناور نسبت به سایر حالت ها دارد و علاوه بر ارتفاع دیون، طول آن نیز در بهبود عملکرد موج شکن شناور موثر است.
    کلید واژگان: موج شکن شناور، ناهمواری بستر، شبیه سازی عددی، نرم افزار Flow3D
    Marziyeh Shiri, Habib Hakimzadeh, Nazila Kardan *
    Floating breakwaters have widely been used in the past and at the present. These types of structures have some important advantages in comparison with the rubble mound breakwaters, particularly in relation to the environmental issues. In the past, most of the studies for these kinds of breakwaters have been focused on flat beds, however, in practice, uneven bed topographies, especially in shallow coastal areas, can be an effective factor in performance of these structures. For the current study, the effect of various geometries of bed forms on performance of floating breakwaters was investigated using Flow-3D software. The incident waves to the model were irregular types and the wave energy spectrum was JONSWAP. The uneven bed forms were investigated in two categories. For the first group, singular uneven bed forms were considered whereas for the second category continuous uneven forms were considered.First, to investigate the effect of different geometries of single bed forms, three common modes of these bed forms as rectangular, trapezoidal with an angle of 70 degrees and a parabolic have been considered. Also, in order to investigate the effect of bed form height on floating breakwater performance, these uneven forms have been studied at different heights. The continuous bed forms were then simulated in two forms of sinusoidal and dunes with different dimensions. Based on the results of this research, it was found that the rectangular uneven bed form of the singular forms had a great influence on improvement of efficiency of the floating breakwater and with increasing its height the performance of breakwater increased. It was also found that the continuous bed form performed better than the all singular uneven forms modes With corresponding height. Finally, the numerical results showed that among the continuous uneven forms of dune shapes,
    Keywords: Floating Breakwaters, Uneven Bed Form, numerical simulation, Flow3-D Software
  • صادق فاضلی، روح الله خوشخو*، علیرضا مستوفی زاده
    میکسر یکی از اجزاء اصلی موتورهای توربوفن می باشد که به منظور اختلاط جریان های هوای سرد کنارگذر با جریان هوای گرم هسته مرکزی بکار می رود. یکی از عوامل تاثیرگذار بر میزان اختلاط جریان در میکسر، میزان عمق نفوذ کنگره های آن می باشد و مقایسه عمق نفوذ کنگره ها و اثرگذاری آن در اختلاط جریان ها با شبیه سازی، در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. محدوده عدد ماخ مورد بررسی، در این نوع موتورهای توربوفن بین 0.3 تا 0.8 می باشد. در این پژوهش، معادلات ناویراستوکس به صورت سه بعدی و پایا و جریان به صورت مغشوش به منظور حل جریان در نظر گرفته شده است. برای شبیه سازی جریان مغشوش از مدل k-ε استاندارد همراه با تابع دیواره استفاده شده است. در ابتدا، روش شبیه سازی عددی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته، سپس پدیده اختلاط جریان هوای گرم و سرد درکنگره های میکسر تحت تاثیر عمق نفوذ کنگره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد، تغییرات عمق نفوذ به شدت بر سرعت جریان ثانویه، قدرت چرخشی اختلاطی جریان، سرعت محوری و فشار جریان کنگره تاثیرگذار می باشد و در نهایت می توان نتیجه گرفت که میزان اثرگذاری اختلاط در میکسر عمق بالا، 70 درصد در میانه کنگره و در میکسر عمق پایین، 47درصد در میانه کنگره می باشد. در مقایسه دو نوع کنگره، با چهار برابر شدن عمق کنگره ها در کنگره با عمق بالا نسبت به عمق کم، در حدود 49 درصد، میزان کل اثرگذاری اختلاط در کنگره با عمق بالا بیشتر است. همچنین، سرعت جریان ثانویه و میزان انرژی جنبشی اغتشاشی در میکسرکنگره دار با عمق بالا بیشتر از میکسرکنگره دار با عمق پایین می باشد.
    کلید واژگان: میکسر کنگره دار، شبیه سازی عددی، اختلاط جریان، موتور توربوفن، عمق نفوذ کنگره
    Sadegh Fazeli, Roohollah Khoshkhoo *, Alireza Mostofizadeh
    Mixer is one of the Main components of turbofan engine, which is used to mix the cold air flow from bypass and the hot airflow form engine core. The one of the factors affecting the mixing rate is the depth of mixer lobes. Also comparing the depth of penetration of lobes and its effect on mixing flows with simulation has been investigated. In this type of turbofan engines, the Mach number range is between 0.3 and 0.8. In this study, the Navier-Stokes equations are considered as three-dimensional and steady and flow is considered as compressible and turbulence. The standard k-e model with wall function is used to simulate flow. First, the numerical simulation method is validated, then phenomenon of mixing of flows in lobed mixer is investigated under the effect of lobe depth. The results show that variations of lobe depth strongly effect the secondary flow rate, the circulation power of the flow, and pressure in the lobes. With increasing depth of lobe, the flow velocities is decreased and the lateral and span wise components of velocity increase. Finally, it can be concluded that the effectiveness of mixing in high depth mixer is 70% in the middle of the lobes and in the low depth mixer is 47% in the middle of lobe. Compared to the two types of Lobes, by quadrupling the depth of lobes in high-depth lobes, about 49% the total effect of mixing in high-depth lobes is greater. Also, it can be concluded that the effect of mixing, the rate of secondary flow and the amount of turbulent kinetic energy in the high depth lobed mixer is higher than the low depth and maximum of mixing is in middle of lobe.
    Keywords: numerical simulation, Flow mixing, Lobed Mixer, turbofan Engine, Depth of Lobe
  • ایمان عباسپور، وحید شکری*
    در مطالعه حاضر جریان سیال دو فازی جدا از هم مایع-گاز با بهره گیری از مدل دوسیالی شبیه سازی و محدوده ی خوش رفتاری معادلات مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفته و معادلات حاکم با استفاده از تکنیک تسخیر شاک حل گردیده است. مزیت این روش نسبت به روش های متداول پیشین، امکان پیش بینی مکان هندسی نقاط فصل مشترک دو فاز بدون مدل سازی آن می باشد و فصل مشترک بصورت مستقیم از حل معادلات بقای حاکم بر جریان دوفازی بدست می آید. بدست آوردن محدوده ی خوش رفتاری مدل بعنوان نوآوری دیگر از نتایج این مطالعه می باشد. مساله واتر فاست که یکی از مسایل معروف و بنیادی در مکانیک سیالات دو فازی می باشد پیاده سازی و نتایج آن با روش تحلیلی اعتبار سنجی و نقاط قوت و ضعف آن بعنوان نتایج مطالعه ارایه گردیده است.
    کلید واژگان: جریان دوفازی، مدل دو سیالی، شبیه سازی عددی، آنالیز هیپربولیکی، محدوده خوش رفتاری
    Iman Abbaspour, Vahid Shokri *
    In this research, a numerical study is conducted to simulate a separated two-phase flow of gas-liquid with the conservative two-fluid model. Also, the stability district of equations was investigated. The governing equations solved by the shock-capturing method. This technique can provide predicting the interface without using the flow field solving and the interface is obtained from the solution of the two-phase flow’s governing equations. Obtaining the well-posed criteria of the model as one of the results of this study is another novelty of this paper. Water faucet problem which is a famous and basic case study in fluid dynamics is implemented and results are compared to the analytical solution and finally, the strengths and weaknesses of the simulation are provided.
    Keywords: Two-phase flow, Two-fluid model, numerical simulation, hyperbolic analysis, well-posedness
  • بهاره اصغری، مهدی حمیدی*، بهرام نوایی نیا، عزیر عابسی

    هدف این پژوهش بررسی رفتار جت های با شناوری مثبت پساب شهری در پیکره های آبی ساکن و لایه بندی نشده، با شبیه سازی آن در آزمایشگاه به کمک سامانه اسکن سه بعدی لیزری 3D-LIF و مدل سازی عددی پدیده با نرم افزار FLOW-3D می باشد. شبیه سازی آزمایشگاهی، برای سه جت تخلیه با اعداد فرود 10، 15 و 20  انجام گرفت و با نتایج مدل عددی و نتایج عددی قبلی مقایسه گردید. مسیر حرکت جت، تغییرات غلظت، موقعیت و میزان ترقیق نقطه برخورد نیز تعیین گردید. در مدل عددی از دو مدل آشفتگی  K-Ɛ و RNG به منظور ارزیابی صحت مدل عددی در شبیه سازی استفاده شد، که نتایج مدل K-Ɛ به نتایج آزمایشگاهی نزدیک تر بوده و قادر به مدل سازی دقیق تر مسیر حرکت جت نسبت به مدل  RNG می باشد. در بررسی با اعداد فرود متفاوت، نتایج در Fr=20 برای همه حالات تجربی و عددی تقریبا یکسان و نشان دهنده افزایش دقت نتایج در مدل عددی با افزایش دبی و عدد فرود و تطابق بهتر با مدل تجربی می باشد.

    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، شناوری مثبت، 3D-LIF، FLOW-3D
    Bahare Asghari, Mehdi Hamidi*, Bahram Navayi Neya, Ozeair Abessi

    The purpose of this paper is to investigate the behavior of positive buoyancy jets of urban wastewater in stationary and non-stratified water bodies using the investigation of the laboratory data acquired by a 3D-LIF laser 3D scanning system and numerical modeling results from the simulation by FLOW-3D software. Laboratory simulation was performed for three discharge jets with Froude numbers 10, 15, and 20, and compared with the results of the numerical model and the previous numerical results. The trajectory of the jet, concentration variations, the position of the impact point, and the rate of dilution at the impact point was determined. In the numerical model, both K-Ɛ and RNG turbulence models were used to evaluate the accuracy of the numerical simulation where the K-Ɛ results were closer to laboratory results and are capable of accurately modeling the jet trajectory than the RNG model. By different Froud numbers, the results at Fr = 20 are almost the same for all experimental and numerical states and indicating that by increasing the discharge and Froud number, the accuracy of the results in the numerical model increases and present closer results to the experimental model.

    Keywords: Numerical Simulation, positive buoyancy, 3D-LIF, FLOW-3D
  • حسام الدین مهرفر، مسعود ترابی آزاد*، کامران لاری، عباسعلی علی اکبری بیدختی
    گردش فصلی جریان های ساحلی خلیج فارس با تفکیک پذیری افقی طول و عرض جغرافیایی 2 دقیقه، با استفاده از مدل عددی کوهیرنس شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که جریان های سواحل ایران به سمت شمال غربی در ماه های دی تا فروردین گسترش می یابد و به بیشترین شدت خود در ماه های خرداد تا مرداد، زمانی که جریان درون ریز سطحی از طریق تنگه هرمز و با استقرار ترموکلاین فصلی به تدریج قوی تر می شود، می رسد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده گسترش ترموکلاین با شروع فصل گرما است. تحت این شرایط جریان های ساحلی قوی تری در تابستان به وجود می آید. نتایج شبیه سازی وجود جت ساحلی را در ماه های اردیبهشت تا مهر با سرعت حدودا cm/s 30 نشان داد. جت ساحلی در مجاورت سواحل ایران تنها محدود به سطح است و به طرف جنوب شرقی حرکت می نماید، اما جت ساحلی در مجاورت عربستان سعودی در تمامی ستون آب به طور کامل از سطح تا بستر وجود دارد و به سمت جنوب شرقی حرکت می کند.
    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، جریان ساحلی، خلیج فارس، مدل کوهیرنس، ترموکلاین
    Hesameddin Mehrfar, Masoud Torabi Azad*, Kamran Lari, Abbas, Ali Ali, Akbari Bidokhti
    Seasonal circulation of coastal currents of the Persian Gulf with a horizontal resolution of 2-minutes of latitude and longitude was simulated using COHERENS numerical model. The currents of the Iranian coasts flew northwestward from January to April, reaching the highest level from June to August, when surface inflow currents through the Strait of Hormuz gradually became stronger with establishment of the seasonal thermocline. The simulation results indicated thermocline expansion with the onset of the heating season. Under the mentioned conditions, stronger coastal currents were generated in summer. The simulation results showed the presence of coastal jet with a speed of approximately 30 cm/s from May to October. The coastal jet near the Iranian coasts is only confined to the surface, moves toward southeast; however, the coastal jet in the vicinity of Saudi Arabia is entirely present at all columns of water from surface to the seabed and moves toward southeast.
    Keywords: Numerical Simulation, Coastal Currents, Persian Gulf, COHERENS Model, Thermocline
  • Milad Zabihi, Said Mazaheri *, Masoud Montazeri Namin
    Supplying world future energy is tied with renewable energies and wave energy is one of the biggest resources of renewable energy which is somehow untapped. Oscillating Water Column (OWC), one of the most familiar devices in harnessing wave energy, is still not being properly commercialized due to the complicated hydrodynamic behavior. Offshore OWCs are exposed to higher wave energy; however, the researches on this kind of OWCs is limited. Hence, in this paper, a fully nonlinear two phase flow model of a fixed offshore OWC is developed using Ansys Fluent. Unlike the previous studies, the developed numerical model has the merit of being validated against a relatively large scale physical model (1:15). The results of the model are compared by those obtained in experimental campaign conducted by the authors. Results of both free surface elevation and air pressure in the OWC chamber are compared. Generally, the results showed an admissible accordance between numerical and experimental model. Some discrepancies could be detected in the free surface elevation in the chamber especially for short wave period. This can be attributed to the increase of nonlinear effects in the chamber by increase of wave steepness. The developed model can be applied for further researches on OWCs such as optimization or improving OWC performance.
    Keywords: OWC, numerical simulation, wave energy, CFD, experimental
  • اردشیر فرهادی*، محمد تقی زمانیان
    برای همانندسازی ساختار سرعت صوت در شمال ‏غرب اقیانوس هند، یک مدل عددی سه بعدی حساس به تنش باد، بر اساس معادلات مقدم در دستگاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما طراحی شده است. استخراج داده‏های سرعت باد، از پایگاه داده ECMWF در سال 2018 و همچنین داده‏های اندازه‏گیری‏ شده دما، شوری برحسب عمق از پایگاه داده WOA18 صورت گرفته است. برای پیش ‏بینی میدان ‏های دما و شوری، پس از اعمال تنش باد و داده ‏های اولیه دما و شوری به مدل عددی، اقدام به اجرای مدل در هر یک از ماه ‏های فصل زمستان (دسامبر سال 2017، ژانویه و فوریه سال 2018) و فصل تابستان (ژوئن، ژوئیه و اوت سال 2018)، گردید. برای مقایسه نمودارهای نمایه قائم سرعت صوت، میانگین فصلی، داده ‏های اندازه‏گیری‏‎شده و هم‏چنین پیش‏ بینی‏ شده ‏ی دما و شوری، در معادله مکنزی قرار داده شدند. نتایج حاصل از این مقایسه سازگاری خوبی را بین ساختار صوت به دست آمده از اندازه ‏گیری ‏‏ها و پیش ‏بینی‏ ها نشان می‏ دهند. نتیجه‏ های حاصل از مدل عددی و هم‏چنین اندازه‏ گیری‏‏ ها نشان می‏دهند که فقط در مکان ‏هایی که به اندازه عمیق هستند، کانال صوتی عمیق در زیر لایه دماشیب تشکیل می‏شوند. کانال‏ های صوتی عمیق تحت تاثیر تغییرات فصلی قرار ندارند.
    کلید واژگان: همانند‏سازی عددی، ساختار سرعت صوت، شمال ‏غرب اقیانوس هند
    Ardeshir Farhady *, Mohammad Taghy Zamanian
    A three dimensional numeric oceanic model sensitive to wind tension based on primitive equations in the earth’s spherical coordinates modified by array of sigma vertical coordinate is designed to simulate the Sound velocity structures in the Northwest Indian Ocean.Wind speed data from the ECMWF database in 2018 as well as measuring of temperature salinity data, are extracted from WOA18 database. To predict temperature and salinity, after applying the wind stress and initial data on temperature and salinity, the model will be used in each of the months of winter (December 2017, January and February 2018) and summer season (June, July And August 2018). In order to compare vertical sound velocity, seasonal mean of measured and predicted temperature and salinity are used in Mackenzie equation. The results of this comparison show good compatibility between the sound velocity structure obtained from measurements and predictions. The results of the numerical model and also the measurements show that the sound channel is formed under the thermocline layer and is not affected by seasonal changes.
    Keywords: numerical simulation, Sound velocity structure, Northwest Indian Ocean
  • امید بردبار، محمود رستمی *
    در این مقاله دو روش خط برآزا و حجم محدود برای شبیه سازی عددی هیدرودینامیکی دو پروانه مغروق انجام شد. روش خط برآزا بر اساس جریان پتانسیل و تئوری گردابه برای طراحی و تحلیل سریع عملکرد هیدرودینامیکی پروانه پایه ریزی شده است. در مقابل، روش حجم محدود بر اساس گسسسته سازی معادلات ناویراستوکس بنا شده است. در این مقاله، دقت و سرعت عملکرد این دو روش برای تحلیل پروانه مغروق بررسی گردیده است. برای اعتبارسنجی روش ها، از هندسه و نتایج تست آزمایشگاهی دو پروانه VP1304 و DTMB4119 استفاده شده است. روش حجم محدود، در تمامی ضرایب پیش روی، نتایج قابل قبولی برای ضرایب تراست و گشتاور ارائه می دهد ولی زمان پیش پردازش و هزینه محاسباتی بالایی دارد. در مقابل، روش خط برآزا در ضرایب پیش روی پایین نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد ولی زمان حل و پردازش بسیار کمی دارد و برای مطالعات پارامتری مناسب است.
    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، هیدرودینامیکی پروانه، روش خط برآزا، روش حجم محدود، ضرایب تراست و گشتاور
    Omid Bordbar, Mahmoud Rostami *
    In this paper, lifting line theory(LLT) and finite volume method (FVM) have been used for numerical simulation of hydrodynamic performance of marine propeller. The LLT is based on the potential flow and vortex theory to quickly design and analyze the marine propeller. On the other hand, the FVM is based on the discretization of the Navier-stocks equations. In this paper, the accuracy and efficiency of these two methods have been investigated for analyzing the performance of the submerged propeller. In order to validate the methods, the geometry and experimental results of the VP1304 and DTMB4119 propellers have been used. For studying the hydrodynamic performance of marine propeller,the torque and thrust coefficients versus advance ratio were computed by FVM and LLT. For all of the advance ratios, the FVM provides acceptable thrust and torque coefficients. Wheras its preprocessing and processing times are high. In return, the LLT in low advance ratios did not calculate the satisfactory results. Wheras it needs short cpu time to process.Therefore it is suitable for parametric studies.
    Keywords: numerical simulation, Propeller Hydrodynamic, Lifting Line Theory, Finite Volume Methods, Thrust, Torque Coefficients
  • محمدحسین نهاوندیان*، احمد ایزدی
    بررسی بیومیمتیکی و هیدرودینامیکی آبزیان به دلیل پیچیدگی موجود در هندسه بدن و نوع حرکت آبزیان، یکی از چالشی ترین مباحث دینامیک سیالات محاسباتی در پژوهش های اخیر در این زمینه بوده است. حرکت بدن آبزی و بالاخص بخش دم از یک سو و حرکت سیال حول بدن آبزی از سوی دیگر، موجب ایجاد جریان ناپایا شده و تحلیل را پیچیده تر کرده و نیازمند درک عمیقی از برهم کنش سیال و بدن آبزی است. به همین منظور هدف این پژوهش، با استفاده از یک هندسه دوبعدی دقیق از بدن دلفین، شبیه سازی عددی هیدرودینامیک جریان اطراف بدن آبزی با درنظر داشتن شنای آبزی بوده و به طور خاص بررسی تغییرات ضرایب درگ و لیفت،  نحوه حرکت بدن و اثر آن بر میدان سرعت و فشار و نحوه تشکیل گردابه ها در بلافاصله نزدیک بدن دلفین انجام شده است. که نتایج حاکی از تاثیر قابل توجه فرکانس حرکت دلفین و طول متحرک دم دلفین بر پارامترهای ذکر شده می باشد.
    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، میدان سرعت و فشار، ضرایب درگ و لیفت، دینامیک سیالات محاسباتی، مش متحرک
    Mohammad, Hosein Nahavandian*, Ahmad Izadi
    The biomimetic and hydrodynamic study of aquatic animals is one of the most challenging computational fluid dynamics topics in recent studies due to the complexity of body geometry and the type of flow field. The movement of the aquatic body, and particularly the tail section and the corresponding movement of fluid around the body, causes an unsteady flow and requires a comprehensive study of the interaction of fluid and aquatic body which makes the analysis more complicated. In this research, the main purpose is to investigate the numerical simulation of hydrodynamic flow around the aquatic body regarding dolphin swimming condition. Specifically, considering the precise 2D geometry of a dolphin body, the studied parameters include the drag and lift coefficients, body movement and its effect on vorticity, pressure and velocity fields immediately around the body. According to the results it can be claimed that the body movement frequency and the length of tail motion highly affect the mentioned parameters.
    Keywords: Numerical Simulation, Velocity, Pressure field, Drag, Lift Coefficients, Computational Fluid Dynamics, Moving Mesh
  • محمد سعید سیف، علیرضا کاظمی پور*
    امروزه تلاش برای کاهش در مصرف سوخت، انتشار گازهای گلخانه‎ای و آلاینده‎های جوی، صرفه جویی اقتصادی و همچنین هماهنگ شدن با قوانین جدید نگرانی پیشروی صنعت کشتیرانی است. به منظور برآوردن و رسیدن به این اهداف تلاش‎ها و تحقیقات زیادی صورت گرفته است که  در این مقاله برخی از روش های کاهش مصرف سوخت ازجمله بهینه سازی تریم شناور در آبخور طراحی موردبررسی قرارگرفته است. در این راستا مقاومت مدل شناور کانتینرKCS در آبخور طراحی محاسبه شده است. این تحلیل به صورت حل عددی و آزمایش تجربی برای تریم های 0/1- تا 0/1+ انجام پذیرفته است. نتیجه حاصل از مقاومت بدنه شناور مدل به بدنه اصلی تعمیم داده شده است در این خصوص، مدل ریاضی سامانه رانش کشتی در محیط محاسباتی سیمولینک نرم افزار متلب پیاده سازی گردیده است و با استفاده از این مدل، به ازای تریم های مختلف میزان مصرف ویژه سوخت شناور ارائه شده است.. با توجه به نتایج مدل سازی و شبیه سازی بدنه شناور کاهش 1/5 درصدی مصرف سوخت به ازای تریم بهینه نتیجه شده است.
    کلید واژگان: کاهش درگ، بهینه سازی تریم، شبیه سازی عددی، مصرف ویژه سوخت
    Mohammad Saeid Seif, Alireza Kazemipour*
    Greenhouse gas emissions and atmospheric pollutants, economic savings, as well as alignment with the new rules of the shipping industry's leading is a new concern. In order to meet and achieve these goals, many efforts have been made. In this paper, some methods for reducing fuel consumption, including optimization of floating trim, have been considered in design draught. In this regard, the body resistance of model of the KCS container ship is calculated in design draught; This analysis was performed by numerical solution and experimental test for -0.1 to +0.1 trim range. And the results of ship model analysis was generalized to the main body. In this regard, the mathematical model of ship propulsion system is implemented in the MATLAB-Simulink software; and by using this model for different trims, rates of ship specific fuel consumption presented. According to the results of modeling and simulation of the floating body, a reduction of 1.5% of fuel consumption has been achieved due to optimization of the trim.
    Keywords: Drag Reduction, Trim Optimization, Numerical Simulation, Specific Fuel Consumption
  • وحید چشم سیاهی، اکبر رشیدی ابراهیم حصاری*
    در این تحقیق به منظور بازتولید انتشار لکه های نفتی منتشر شده از میادین نفتی ترکمنستان در دریای خزر بر اساس شواهد میدانی گزارش شده، از مدل های عددی FVCOM و GNOME استفاده گردید. به این منظور، ابتدا جریانات ناشی از باد در فصول تابستان و پاییز سال 2012 شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی های انجام شده با داده های اندازه گیری جریان سطحی در سه ایستگاه آستارا، رودسر و امیرآباد مقایسه گشتند. مقایسه ی داده های اندازه گیری و خروجی مدل جریان نشان داد، در صورت به کار بستن مدول بستار تلاطم در مدل جریان، نتایج به واقعیت نزدیک تر هستند. در ادامه به منظور تعیین مقصد لکه های نفتی منتشر شده از میادین نفتی ترکمنستان، خروجی مدل جریان به همراه سری زمانی باد 6 ساعته در نرم افزار GNOME اعمال شدند. محل ریزش نفت، چاه های نفتی ترکمنستان واقع در کرانه شرقی حوضه جنوبی دریای خزر و در مقابل شبه جزیره چله کن در نظر گرفته شد. نوع ریزش به صورت لحظه ای و حجم ریزش در محل هر چاه به مقدار 100 بشکه فرض شد و شبیه سازی ها با زمان های ریزش متفاوت انجام شدند و محل برخورد لکه های نفتی با سواحل به دست آمد. مقایسه ی نتایج شبیه سازی و موقعیت محل جمع آوری تاربال های نفتی در ماه آگوست سال 2012، نشان دهنده ی صحت قابل قبول نتایج شبیه سازی است و می توان گفت، رسیدن آلودگی های نفتی منتشر شده از میادین نفتی ترکمنستان به سواحل ایران در فصل تابستان امکان پذیر است.
    کلید واژگان: لکه های نفتی، میادین نفتی ترکمنستان، شبیه سازی عددی، FVCOM، GNOME
    Vahid Cheshmsiahi, Akbar Rashidi Ebrahim Hesari*
    In order to numerically simulate transmission of oil spilled in Caspian Sea from Turkmenistan oil fields, wind induced currents in the sea were simulated using an unstructured grid Finite Volume Community Ocean Model (FVCOM) in the summer and spring of 2012. The results of the model in the fall season were then compared to the measured data for surface currents in three stations of Astara, Roudsar, and Amirabad. Comparison of the measured data and the current model output revealed that implementing turbulence closure module produces more accurate results than when the module was excluded. Later on, in order to determine the destination for the oil spilled from Turkmenistan oil fields, the output of flow model was imported into the GNOME computer application along with 6-hourly wind time series. Turkmenistan’s oil wells on the eastern shores of the southern fields of the Caspian Sea in front of the Cheleken Peninsula were considered as the location of oil pouring. The type of pouring was momentary and the volume of oil pouring in each well was 100 barrels. Simulation of trajectory of spilled oil was conducted based on different pouring time and the location of the oil spill hitting the shore were acquired. Comparing the results from simulation and location of collecting oil spills in August 2012 demonstrates acceptable accuracy; thus, it could be said that, it is quite feasible that oil spills from Turkmenistan oil fields could reach the shores of Iran in the summer.
    Keywords: Oil spills, Turkmenistan’s oil fields, Numerical simulation, FVCOM, GNOME
  • محمد افغان حاجی عباس، سعید خردمند*
    ایمنی، یکی از مهمترین مسائل در مواجهه با استفاده ی گسترده از هیدروژن و خطر بالای ناشی از نشت آن در محیط های بسته می باشد. وجود گاز هیدروژن در چاه باتری زیردریایی ها نیز حادثه ساز است. یکی از راه های کاهش این خطر شناسایی رفتار گاز هیدروژن در شرایط مختلف می باشد. به همین دلیل، در این مقاله، رفتار گذرای گاز هیدروژن در نشت و پخش در یک محفظه ی سیلندری بسته، شبیه سازی عددی شده است. کسرهای حجمی هیدروژن در طول مدت زمان نشت 60s و همینطور تا 100 دقیقه پس از توقف نشت، استخراج و در زمان های 2، 50 و 100 دقیقه ای با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. بعلاوه، بررسی های عددی برای پارامتر موقعیت نشت انجام شد. مطالعات نشان دادند مناطق پرخطر از نظر قابلیت اشتعال به سرعت در قسمت بالای محفظه شکل می گیرند و همچنین در مطالعه ی تاثیر ارتفاع منطقه ی خطر نیز این مطلب دریافت شد که با افزایش ارتفاع محل قرارگیری حفره ی نشت، مناطق خطر وسیع تر گشته و ماندگاری آن نیز بیشتر می شود.
    کلید واژگان: هیدروژن، چاه باتری، موقعیت نشت، اشتعال پذیری، شبیه سازی عددی
    M Afghan Haji Abbas, S Kheradmand*
    Security is one of the most important problems facing the wider use of hydrogen and the increased risk of release into the closed environments. The existence of hydrogen gas in submarine's battery well is also accidental. One way to reduce this risk is to identify the behavior of hydrogen in different situations. For this reason, In this paper, transient behavior of the hydrogen gas in leakage and diffusion in a closed cylinder chamber is simulated numerically. Hydrogen Volume Fraction (HVF) extracted during 60 s leakage and up to 100 minutes after stopping the leak and compared with experimental data of the Shebeko work , in 2 , 50 and 100 minutes after stopping the leak. Moreover, location of the leakage parameter, investigated numerically. Studies have shown that high-risk regions of flammability are formed in top of the room, quickly and with an increase in height of release hole, hazard regions has become broader and becomes more lasting.
    Keywords: Hydrogen, Battery Well, Leakage Location, Flammability, numerical simulation
  • ابراهیم علیزاده، روح ا.. هادی پور گودرزی *، سید کاظم ساداتی سارویی
    امروزه استفاده از روش های عددی جهت پیش بینی حرکات و رفتار شناورها به دلیل مزیت هایی چون زمان و هزینه کمتر، دقت فزاینده، تنوع سناریوهای مورد بررسی و اصلاحاتی که در مرحله طراحی شناورها با آن می توان ایجاد کرد، از توجه بیشتری برخوردار شده است. لذا در بحث مانور شناورهای تندرو نیز توسعه به کارگیری روش های عددی در کنار روش های تحلیلی و نیمه تحلیلی می تواند دید مناسب اولیه نسبت به عملکرد مانور بدنه موردنظر قبل از اجرای روش های پرهزینه تر مدل مقیاس و یا تست میدانی فراهم نماید. در این مقاله بر اساس دستگاه متشکل از چهار معادله حرکات سرج، سوی، یاو و رول، ضرایب مانور وابسته به سرعت عرضی و زاویه رول برای یک شناور پروازی تک بدنه با شبیه سازی عددی محاسبه شده است. برای این کار، تست مدل مهارشده مقیاس این شناور و با روش دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار انسیس سی اف ایکس مدل سازی گردید و نتایج شبیه سازی ها در زوایای دریفت مختلف، زوایای رول مختلف و سرعت های پیشروی متفاوت برای شناور پروازی مد نظر در حرکت خط راست آن استخراج گردید. برخی از نتایج شبیه سازی با مقادیر حاصلی از روابط نیمه تجربی لواندوفسکی مقایسه گردید که اختلافاتی را نشان داده است. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که سرعت پیشروی یک عامل موثر بر مقادیر ضرایب هیدرودینامیکی مانور شناور پروازی می باشد. ضمن اینکه نیروها و گشتاورهای مانور نسبت به سرعت عرضی به صورت خطی تغییر کرده است اما با افزایش سرعت پیش روی، نیروی عرضی سوی و گشتاور یاو نسبت به زاویه رول به سمت غیرخطی بودن میل می کند. در سرعت های کمتر می توان با تقریب مناسب تر این وابستگی ها را به صورت خطی تخمین زد.
    کلید واژگان: مانور، ضرایب هیدرودینامیکی، شناور پروازی، رول، دریفت، شبیه سازی عددی
    E Alizadeh, R Pur Gudarzi *, K Saadati
    In maneuvering analysis of high speed planning craft, developing the use of numerical methods, could provide a good insight into the hull maneuvering performances. In this paper, based on 4DOF system of equations for surge, sway, yaw and roll motions, the hydrodynamic coefficients related to lateral speed and drift angle are evaluated for a typical mono-hull planning craft by numerical simulations. For this purpose, the restrained test of the scaled model of the proposed craft is modeled through computational fluid dynamic by Ansys CFX and the results of simulations of its motion on straight line are extracted at two different forward speeds for different drift and roll angles. Some of these results are compared to the values obtained by available semi empirical formulas proposed by Lewandowski which showed some discrepancies. The results also show that forward speed is a main influencing factor on the hydrodynamic coefficients of maneuvering of a planning craft. Meanwhile maneuvering forces and moments tend to vary linearly with respect to lateral speed, but variation of sway force and yaw moment with respect to roll angle, tend to nonlinearity by increasing the forward speed. At lower forward speed, these relations could be well predicted by linear regressions.
    Keywords: maneuvering, Hydrodynamic Coefficient, planning craft, roll, drift, Numerical simulation
  • حبیب حکیم زاده*، علی کبیری
    یکی از مسائل مهم و تاثیر گذار در طراحی موج شکن شناور، شکل هندسی آن است. بررسی عددی تاثیر هندسه موج شکن بر ضریب عبور موج در نرم افزار Flow3D برای پریودهای موج در بازه 63/0 تا 26/1 ثانیه، موضوع مقاله حاضر است که عمدتا این هندسه ها مبتنی بر ذوزنقه و ایجاد انحناء در مقاطع مختلف هستند.
    در ابتدا صحت سنجی نتایج عددی مدل مبنا با مدل آزمایشگاهی انجام گرفته و سپس هفت هندسه متفاوت در دو گروه مختلف طراحی شدند. در گروه نخست، عمق آبخور ثابت فرض شده و جهت تامین این آبخور، مقاطع هندسی پیشنهادی با جرم و چگالی های متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. در مورد گروه دوم سطح مقطع، جرم و به تبع آنها چگالی هندسه ها ثابت فرض شده و نمونه های پیشنهادی در آبخورهای متفاوت مورد ارزیابی قرارگرفتند. سرانجام در محدوده پریودهای ذکر شده، هندسه ایی با بهترین کارایی و هزینه کمتر برای پروژه های مرتبط پیشنهاد شده است.
    کلید واژگان: موج شکن شناور، ضریب عبور موج، شبیه سازی عددی، شکل هندسی
    Ali Kabiri, Habib Hakimzadeh *
    One of the major and effectual issues in designing of floating breakwater is its geometry. In this study, effect of geometry of floating breakwater on wave transmission coefficient for the periods ranging from 0.63 to 1.26(s) will be discussed using Flow_3D software, which is mainly based on trapezoidal geometry and curvature in various sections.
    First, the numerical results of the base model were verified against the experimental model and then seven various geometries are designed in two groups. For the first group, the draft was assumed to be constant and to provide this particular draft, different geometrical sections were examined, using various masses and densities. In the second group, the cross-sectional area, mass and hence density were assumed to be constant and the proposed models were evaluated at different drafts. Finally, within the range of periods stated, the geometry having the best performance and economical is suggested for the related projects.
    Keywords: Floating breakwaters, Wave transmission coefficient, Numerical simulation, Geometric shape
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال