روش عددی برای محاسبات درگ زیردریایی در شرایط مختلف

چکیده

مقاومت کل ناشی از حرکت هرجسمی در آب دارای دو مولفه ویسکوز و فشاری می باشد که برای شناورهای سطحی و زیرسطحی ( در نزدیکی سطح آب ) این دومولفه باعنوان مقاومتهای ویسکوز و موج سازی شناخته می شوند.  با افزایش عمق برای شناورهای زیرسطحی اثر مقاومت موج سازی از بین خواهد رفت. در این مقاله تلاش بر این است که مقاومت کل موجود برای یک شناور زیرسطحی (زیردریایی) با بدنه استاندارد ، در حالت مغروق و  همچنین با درنظر گرفتن ملحقات بدنه (برجک و هیدروپلنها) مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله ابتدا تئوری و معادلات حاکم در روش عددی تشریح می گردد سپس برای یک مدل سه بعدی شناور که توسط نرم افزارهای طراحی(CAD) تهیه شده، با استفاده از  نرم افزار  CFX  تحلیل در شرایط متفاوت از جمله بدنه لخت، بدنه همراه با برجک و بدنه همراه با برجک و هیدروپلنها صورت می گیرد. نهایتا تاثیر ملحقات بر روی مقاومت شناور مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Computation of Submarine Drags with Free Surface Effect

چکیده [English]

With the advent of high speed computers, significant progress has been made in predicting flow characteristics around any given hull form(such as underwater vehicles). This paper presents finite volume method based on Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations for computation of submarine drags with free surface effect. Computations are performed with CFX software, on bare submarine hull DREA and with free surface effect and also in different deep. k-ε model has been used to simulate turbulent flow past bodies. Finally, computed results are compared measurements and found satisfactory.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Underwater Vehicle
  • Drag
  • Free Surface
  • Computational Fluid Dynamics (CFD)
  1. Prof. P.N.Joubert, "Some Aspects of Submarine Design", Part 1. Hydrodynamics, Maritime Platforms Division, October 2004
  2. صنیعی نژاد، مهدی، " مقدمه ای بر مفاهیم جریانهای آشفته و مدلسازی آنها "، خرداد 1383
    1. Baker, Christopher, "Estimating Drag Forces on Submarine Hulls", Contract Report, Defence R&D Canada –Atlantic, September 2004
    2. Friedman, N.,"U.S.Submarines Since 1945", Naval Institute Press,Annapolis. 1994
    3. Von Mises, R., (n.d), "Theory of Flight"Dover,New York.
    4. M.M.Karim, "Numerical Computation Of Viscous Drag For Axisymmetric Underwater Vehicles", Jurnal Mekanikal, December 2008, No. 26, 9 - 21