شبیه سازی عددی اثر ابعاد تیرخن بر مشخصه های جریانی حرکت چرخش عرضی کشتی در سیال لزج

در این مقاله، بدنه کشتی با ابعاد مختلف تیرخن برای شبیه سازی حرکت چرخشی عرضی کشتی در حضور و عدم حضور سرعت پیشروی آن به منظور بررسی توزیع فشار و گشتاور هیدرودینامیکی اعمالی به سطح بدنه کشتی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج عددی به دست آمده از نرم افزار فلوئنت با دقت بسیار بالا با داده های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد. در این شبیه سازی از فرضیات تئوری جسم باریک و روش سطح آزاد با گردابه تصادفی استفاده شد. نشان داده شد که با افزایش سطح تیرخن، فشار و گشتاور هیدرودینامیکی اعمالی بر سطح بدنه کشتی کاهش می یابد. توزیع فشار روی سطح تیرخن در جهت طولی بدنه کشتی برای کشتی در حال نوسان چرخش عرضی ساکن، تقریبا یکنواخت است. با افزایش سطح تیرخن، فشار اعمالی به آن افزایش می یابد. با افزایش سرعت کشتی، فشار روی سطح تیرخن افزایش یافته ولی اختلاف فشار بین سطح بالایی و پایینی تیرخن، کاهش می یابد که در نتیجه سبب می شود تا گشتاور هیدرودینامیکی اعمالی به سطح بدنه کشتی و دامنه نوسانات زاویه چرخش عرضی آن کاهش یابد.