بررسی توزیع فشار هیدروفویلهای سوپر کاویتاسیونی در زوایای حمله مختلف و انتخاب یک شکل بهینه برای استفاده در شناورهای هایسوکت

چکیده

شناورهای مجهز به هیدروفویل، یک نوع شناخته شده از شناورهای تندرو میباشند. این شناورها با افزایش سرعت از آب بیرون آمده و در سرعت طراحی، قسمتی از بدنه آنها بیرون از آب حرکت می‌کند. علاوه بر قابلیت حرکت با سرعت بالا، شناورهای هیدروفویلی قدرت مانوردهی زیاد، پایداری مناسب و عملکرد ایده‌آلی در امواج دارند[1]. در این مقاله، تلاش شده است تا با استفاده از تحلیل نرم افزاری بر روی هیدروفویلهای متفاوت، با در نظر گرفتن نسبتهای لاغری و زوایای حمله مختلف، به بررسی توزیع فشار بر روی آن بپردازیم. با استفاده از نتایج بدست آمده، رابطه بین شکل فویل و توزیع فشار حاصل از آن بدست آمده است. تحلیل نتایج حاصله نشانگر این است که نوع خاصی از هیدروفویل یعنی NACA 5503 بعلت دارا بودن ضریب لاغری پائین و شکل هندسی خاص خود در بین فویل‌های بررسی شده، با توزیع فشار یکنواخت در امتداد طول آن، از بهینه‌ترین خواص مطلوب برای استفاده در شناورهای Hysucat برخوردار میباشد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Studying the Pressure Distribution on Supercavitating Hydrofoils at Different Angles of Attack and Determining an Optimized Shape for Hysucats

چکیده [English]

High speed crafts equipped with hydrfoils otherwise known as HYSUCAT is one of the most well known vessels. They exit water with high speed and at design speed, part of their structures is in motion outside of the water. In addition to their moving ability with high speed, hysucats posses high manuverability, suitable stability and ideal performance under wave conditions. In this article, effort has been made to obtain pressure distribution over various types of hydrfoils by ANSYS-CFX software. This has been accomplished by considering different aspect ratios and angles of attack. Based on the obtained results, relations between the shape of the foil and the attained pressure distribution have been achieved. Computational results indicate that a particular type of hydrofil, i.e. NACA 5503, because of having a low aspect ratio and a particular geomtery with uniform pressure distribution along its span, has the most optimized hydrodynamic charateristics to be used in HYSUCAT vessels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrofoils
  • Hysucat
  • Ansys-CFX
  • Pressure Distribution
[1] K.G.Hoppe,GüntherMigeotte,VolkerBertram, 2000 Empirical Study on the Effect of Hydrofoi in a Hydrofoil-Assisted Catamaran,5th International Conference on High Performance Marine Vehicles.

 

[2] Horner, S.F. (1965). Fluid dynamic drag. Horner Fluid Dynamics, BrickTown N. J.

 

[3] Newman,J.N(1935).Marine Hydrodynamics. MIT Press.

 

[4] G. Wang, M. Ostoja-Starzewski , 2006, Large eddy simulation of a sheet/cloud cavitation on a NACA0015 hydrofoil, Applied Mathematical Modelling.