uu  i j
θ,, ψ
X,Y,Z

١- مقدمه
امروزه شناورهای زیرسطحی در صنایع مختلف زیردریا، مـوارداستفاده وسیعی دارند. قابلیت کنترل و مانورپذیری شناورها کـهبه شدت تحت تأثیر نیروهای هیدرودینامیکی وارده قرار دارنـد،در مرحله طراحی از اهمیت زیادی برخوردار هستند. روش های مختلفی برای محاسبه نیروهای هیدرودینامیکی وجـود دارد کـهیکی از مهمترین آنها، روش های عددی است. سرعت بالا، دقت مناسب و همچنین ارزان بودن روش های عـددی در مقایسـه بـاروش های آزمایشگاهی و تحلیلی باعث استفاده روزافـزون ایـنروش ها در محاسبات هیدرودینامیکی شده اسـت . همچنـین درروش های عددی، حساسیت سنجی نیروهای وارد بر شـناور بـاتغییر کمیتهای هیدرودینامیکی و هندسی به آسانی قابل بررسـیاست. نیروهـای هیـدرودینامیکی وارد بـر جسـم توسـط مـدلریاضی در قالب ضـرایب هیـدرودینامیکی بیـان مـیشـود . ایـنضرایب بدون درنظر گرفتن اثرات موج و گردابه شامل ضـرایبمیرایی و جرمافزوده بـوده و بـه شـکل هندسـی جسـم، نـوع و جهت حرکت آن و سایر فرضیات مسأله وابسته است. کارهـایزیادی در زمینه محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی به روش عددی و آزمایشگاهی صورت گرفتهاست. بیکر [۱] بـا اسـتفاده از نـرمافزارهای عـددی بـه تخمـین نیـروی درگ وارد بـر بدنـه یـکزیردریایی پرداخته است. ژینکسین [۲] نیز اثر نیروی درگ وارد بر یک شناور زیرسطحی هوشـمند را مـورد بررسـی قـرار داده است. از دیگر کارهای عددی میتوان به شبیهسازیهـای انجـامشده توسط تانگ [۳] و ژانگ [۴] اشاره کرد. ایوب و همکـاران [۵]، به کمک نـرم افـزار فلوئنـت جریـان اطـراف یـک شـناورزیرسطحی را با درنظر گرفتن سه طول متفاوت برای این شناور در حرکت دائم تحلیل کردند و تأثیر ایـن تغییـرات را بـر روینیروی درگ، مورد بررسی قرار دادند. چاز [۶] نیز در پایان نامـهخــود، حرکــت یکنواخــت یــک زیردریــایی را بــه دو روشآزمایشگاهی و عددی انجام داده است. وی همچنین تأثیر وجود پروانـه بـر ضـرایب درگ را مـورد بررسـی قـرار دادهاسـت. از کارهای انجام شده در تعیـین ضـرایب جـرم افـزوده بـه روشعددی، شبیه سازی آزمایشهای حرکات صـفحه ای بـرای انـواعشناورهای زیرسطحی است کـه توسـط فیلیـپس [۷] و لـی [۸] انجام شده است.

۲- معادلات حاکم
معادلات ناویر-استوکس اغتشاشی حاکم بر جریان سیال اطراف یک شناور زیرسطحی، به صورت معادلات متوسـط گیـری شـدهرینولدز١ بیان میشوند. در این معادلات، متغیرهای جریان به دو

جدول ۱- ابعاد هندسی زیردریایی مورد بررسی در آزمایشگاه دیوید- تیلور [۹]

طول کل ۳۵۶/۴متر قطر ماکزیمم ۵۰۸/۰متر حجم کل ۷۱۸/۰مترمکعب مساحت خیس شده ۳۳/۶مترمربع

مؤلفـه متوسـط و نوسـانی تجزیـه شـده و سـپس در معـادلات جایگزین میشوند. ایـن معـادلات بـا فـرض تـراکمناپـذیری وهمدما بودن سیال، به صورت زیر بیان میشوند:

i
j
ij
i
i
u
0
x
R
u







i

j

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

ij

i

i

u

0

x

R

u


دیدگاهتان را بنویسید