بررسی تاثیر هندسه‌ی تونل در شناورهای بلیدرانر بر روی مشخصه‌های هیدرودینامیکی آن‌ها

تغداد 117 صفحه  درword

کارشناسی ارشد

در رشته‌ی مهندسی مکانیک گرايش تبدیل انرژی

بررسی تاثیر هندسه‌ی تونل در شناورهای بلیدرانر بر روی مشخصه‌های هیدرودینامیکی آن‌ها

چکيده

در این مطالعه،به منظور بررسی تاثیر هندسه‌ی تونل در شناورها بر روی مشخصه‌های هیدرودینامیکی، ابتدا اثرات افزودن تونل به یک شناور تک بدنه موجود با هدف کاهش درگ مورد بررسی قرار گرفته، سپس بهبودابعاد تونل تولید شده، مورد توجه قرار می‌گیرد. در این راستا، تاثیر اندازه‌ی ارتفاع تونل، دهانه تونل و ارتفاع گوشواره بر پارامترهای هیدرودینامیکی شناور مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی عملکرد تونل شناور برای دو وضعیت بدون بار و با بار کامل انجام شده است کهدر ابتدا بررسی‌های پارامتریک برای هر یک از متغیرهای موثر به طور جداگانه انجام شده و در پایان به منظور دست‌یابی به یک بررسی جامع، با تولید مدل‌های گوناگون بر اساس روش طراحی آزمون تاگوچی، اقدام به بهبود شکل تونل گردید. در روش تاگوچی با در نظر گرفتن 3 فاکتور با 4 سطح، 16 مدل جهت شبیه‌سازی عددیتولید شد.شبیه‌سازی عددی به کمک نرم‌افزار تجاری انسیس – ‌فلوئنت صورت گرفته،الگوریتم سیمپل به منظور برقراری ارتباط بین سرعت و فشار، روش حجم سیال برای بررسی توزیع دو فاز سیال و نیزمدل  برای مدل کردن آشفتگی استفاده شده است. همچنین برای تعیین موقعیت شناور، از شبکه دینامیکی و حل معادلات شش درجه آزادی استفاده شده است. برای اعتبارسنجی، نتایج شبیه‌سازی عددی با نتایج روش نیمه‌تجربی سویتسکی مقایسه شده‌اند. مقایسه نیروهای درگ به‌دست آمده با روش سویتسکی نشان‌دهنده دقت بالای شبیه‌سازی حاضر می‌باشد. با توجه به نتایج، افزودن تونل‌های جانبی تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی کاهش درگ خواهد داشت و تا 30 درصد درگ شناور در سرعت‌های بالا کاهش می‌یابد. دهانه و ارتفاع تونل عامل تاثیرگذاری بر اسکی افتادن شناور و انتقال شناور از مود جابه‌جایی به مود پروازی می‌باشد. هر چه سطح تونل کوچکتر باشد این اتفاق راحت تر رخ می‌دهد. با توجه به نتایج طرح آزمایش تاگوچی دهانه تونل تاثیرگذارترین و ارتفاع تونل کم اهمیت ترین عامل در بین موارد مورد بررسی در سرعت و وزن عملیاتی می‌باشد. هر چه دهانه تونل کوچکتر باشد بهتر است.

واژه‌هاي كليدي:شناور تندروی تونل‌دار، شبکه دینامیکی، طرح آزمایش تاگوچی،بررسی پارامتریک، مدل حجم سیال.