فهرست مطالب
فصل 1 مقدمه 1
1-1 مقدمه.. 2
1-2 مشخصات عمومی شناورهای پروازی…. 4
1-3 پارامترهای هندسی شناورهای پروازی…. 6
1-4 پارامترهای هندسی شناورهای تونل‌دار. 9
1-5 آشنایی با روش‌های تحلیل شناورهای پروازی…. 12
1-5-2 روش‌های تحلیلی – تجربی…. 13
1-5-3 روش المان مرزی…. 14
1-5-4 روش حجم محدود.. 15
1-6 هدف تحقیق حاضر.. 16
فصل 2 مروری بر منابع 19
2-1 مقدمه.. 20
2-2 مروری بر کارهای انجام شده بر روی شناورهای تندرو. 20
2-3 نتیجه‌گیری…. 24
فصل 3 معادلات حاکم 27
3-1 مقدمه.. 28
3-2 معادلات حاکم بر جریان سیال… 28
3-2-1 معادله بقای جرم.. 29
3-2-2 معادله‌ی اندازه حرکت سیال… 29
3-3 جریان‌های دوفازی…. 31
3-3-1 جریان‌های با سطح آزاد.. 32
3-3-2 روش تسخیر کننده‌ی سطح… 33
3-3-3 روش ردیابی حجم.. 34
3-4 مدل‌سازي آشفتگی…. 38
3-4-1 مدل RANS.. 40
3-4-2 مدل‌های آشفتگی…. 41
3-5 مدل . 44
3-5-1 مدل استاندارد.. 45
3-6 توابع دیوار. 46
3-6-2 توابع دیواره‌ی استاندارد برای پروفیل سرعت متوسط…. 48
3-6-3 شبکه‌بندی نزدیک دیوار در صورت انتخاب روش توابع دیواره. 50
3-7 معادلات حرکت جسم صلب….. 51
3-8 عدد فرود در شناورها 52
فصل 4 روش حل عددی 53
4-1 مقدمه.. 54
4-2 خطی‌سازی…. 55
4-2-2 روش بالادست مرتبه‌ی اول… 56
4-2-3 روش بالادست مرتبه‌ی دوم.. 56
4-2-4 شکل خطی معادلات گسسته شده. 57
4-2-5 الگوریتم مورد استفاده برای میان‌یابی فشار. 57
4-2-6 وابستگی سرعت – فشار. 58
4-2-7 مادون رهایی…. 58
4-2-8 همگرایی حل… 58
4-3 مشخصات هندسه‌ی مورد بررسی…. 60
4-3-1 تبدیل شناور پایه تک‌بدنه به فرم تونل‌دار. 61
4-4 پوسته های تونل‌دار با ابعاد گوناگون… 64
4-4-1 تولید پوسته‌های تونل‌دار با دهانه و ارتفاع مختلف….. 64
4-4-2 تولید پوسته‌های تونل‌دار بر اساس طرح آزمایش تاگوچی…. 67
4-5 ناحیه‌ی حل… 70
4-6 تولید مش….. 71
4-7 شرایط مرزی…. 73
4-8 استقلال از شبکه.. 74
فصل 5 تحلیل و ارائه‌ی نتایج 76
5-1 مقدمه.. 77
5-2 اعتبار سنجی حل… 77
5-3 نتایج مربوط به تونل‌دار کردن شناور. 78
5-3-1 کانتور فاز روی سطح شناور. 78
5-3-2 الگوی امواج ایجاد شده بر روی سطح آزاد.. 81
5-3-3 منحنی‌های عملکرد شناور اورنج و تونل‌دار پایه.. 82
5-4 نتایج بررسی پارامتریک…… 85
5-4-1 بررسی اثر دهانه تونل… 85
5-4-2 بررسی اثر ارتفاع تونل… 90
5-5 مدلسازی به کمک طرح آزمایش تاگوچی…. 93
5-6 نتایج… 98
5-7 ارائه‌ی پیشنهاد.. 99
فهرست شکل ها
شکل (1-1) شناور تندرو در مود پروازی [1] 4
شکل (1-2) نمودار مقاومت در مقابل سرعت برای رسیدن یک شناور از حالت جابجایی به پروازی [1] 5
شکل (1-3) مشخصه‌های مشترک شناور پروازی ]29[ 7
شکل (1-4) مقاطع عرضی مختلف [2] 9
شکل (1-5) پارامترهای مختلف مقطع شناور تونل‌دار. 10
شکل (1-6) مولفه‌های مهم گوشواره. 11
شکل (1-7) پارامترهای دهانه و ارتفاع تونل در یک مقطع… 11
شکل (1-8) استپ طولی سقف تونل در یک مقطع… 12
شکل (1-9) دسته بندی‌های ارائه شده برای روش‌های تحلیل… 13
شکل (1-10) شناور بلیدرانر ساخته شده توسط شرکت ICE MARIN [4]. 17
شکل (1-11) شناور مدل اورنج… 17
شکل (3-1) روش تسخیر کننده‌ی سطح… 33
شکل (3-2) شکل دقیق سطح مشترک بین دو سیال و توزیع حول سطح مشترک[31] 36
شکل (3-3) سرعت‌های لحظه‌ای ، متوسط و نوسانی ….. 41
شکل (3-4) دسته‌بندی مدل‌های توربولانسی موجود برای شبیه‌سازی جریان‌های آشفته 42
شکل (3-5) مقایسه‌ی روش های‌حل در ناحیه‌ی نزدیک دیواره در لایه مرزی مغشوش….. 47
شکل (3-6) نواحی مختلف در لایه‌ی مرزی مغشوش….. 48
شکل (4-1) حجم کنترل استفاده شده برای توضیح روش حجم محدود.. 55
شکل (4-2) الگوریتم حل… 60
شکل (4-3) پارامترهای مختلف مقطع شناور تونل‌دار. 62
شکل (4-4) خطوط راهنما 62
شکل (4-5) تولید حجم هموار در solid works. 63
شکل (4-6) شناور تک‌بدنه پایه و شناور تونل‌دار پایه تولید شده در نمای مختلف….. 64
شکل (4-7) پروفیل شناورها (a) 30 درصد کاهش دهانه تونل (b) 20 درصد کاهش دهانه تونل (c) 10 در صد کاهش دهانه تونل(d) شناور تونل‌دار اولیه (پایه) (e) 10 درصد افزایش دهانه تونل… 66
شکل (4-8) پروفیل شناورها (a) 20 درصد کاهش ارتفاع تونل (b) 10 درصد کاهش ارتفاع تونل(c) شناور تونل‌دار اولیه (پایه) (d) 10 درصد افزایش ارتفاع تونل… 67
شکل (4-9) پارامترهای هندسی موردنظر در روش تاگوچی…. 68
شکل (4-10) پروفیل شناورهای پیشنهادی طرح آزمایش تاگوچی…. 69
شکل (4-11) دامنه محاسباتی و شرایط مرزی…. 70
شکل (4-12) انتقال هندسه تولیدی به نرم‌افزار گمبیت برای شبکه بندی…. 71
شکل (4-13) شبکه بندی ناحیه حل از نمای جانبی…. 72
شکل (4-14) شرایط مرزی دامنه حل… Error! Bookmark not defined.
شکل (4-15) تنظیمات مورد استفاده در نرم‌افزار انسیس – فلوئنت….. 74
شکل (4-16) نمودار تغییرات درگ در مقابل تعداد مش در شناور تک بدنه و تونل‌دار. 75
شکل (5-1) اعتبار سنجی با روش سویتسکی…. 78
شکل (5-2) کانتور فاز بر روی سطح شناور تک بدنه وتونل‌دار از نمای کنار در سرعت‌های مختلف (a) m/s 3 ، (b) m/s 5 ، (c) m/s 8 ، (d) m/s 10.. 80
شکل (5-3) کانتور فاز بر روی کف شناور تک بدنه در حالت بار سبک در سرعت‌های مختلف 81
شکل (5-4) الگوی موج در (a) شناور تونل‌دار (b) شناور پایه تک بدنه.. 81
شکل (5-5) تغیرات پارامترهای هیدرودینامیکی با ایجاد تونل در شناور پایه (a) نمودار درگ (b) نمودار تریم (c) نمودار آب‌خور. 83
شکل (5-6) (a) نسبت درگ فشاری به درگ کل (b) درصد بهبود عملکرد شناور پایه تونل‌دار 84
شکل (5-7) پروفیل شناورها (a) 30 درصد کاهش دهانه تونل (b) 20 درصد کاهش دهانه تونل (c) 10 در صد کاهش دهانه تونل(d) شناور تونل‌دار اولیه (پایه) (e) 10 درصد افزایش دهانه تونل… 86
شکل (5-8) اثر دهانه بر عملکرد شناور (a) نسبت درگ به وزن شناور (b) زاویه تریم (c) آب‌خور شناور 87
شکل (5-9) سهم درگ فشاری از درگ کل (a) بر حسب عدد فرود (b) بر حسب نسبت ارتفاع تونل نسبت به ارتفاع کل… 88
شکل (5-10) کانتور فشار کل روی کف شناور در سرعت ۱۰ متر بر ثانیه.. 88
شکل (5-11) کانتور فاز برای شناور تک‌بدنه سمت راست و تونل‌دار2 سمت چپ، در سرعت های مختلف (a) 3 متر بر ثانیه (b) 5 متر بر ثانیه (c) 8 متر بر ثانیه (d) 10 متر بر ثانیه.. 89
شکل (5-12) پروفیل شناورها (a) 20 درصد کاهش ارتفاع تونل (b) 10 درصد کاهش ارتفاع تونل(c) شناور تونل‌دار اولیه (پایه) (d) 10 درصد افزایش ارتفاع تونل… 91
شکل (5-13) اثر ارتفاع (a) تغییرات درگ (b) تغییرات زاویه تریم.. 91
شکل (5-14) فشار استاتیکی بر روی سقف تونل… 92
شکل (5-15) جایگاه طراحی آزمایش در بهینه‌سازی…. 93
شکل (5-16) پروفیل شناورهای پیشنهادی طرح آزمایش تاگوچی…. 96
شکل (5-17) نتایج تحلیل تاگوچی…. 98
فهرست جدول ها
جدول (3-1) قابلیت‌های موجود در روش‌های شبیه سازی سطح آزاد.. 38
جدول (3-2) ضرایب ثابت آشفتگی مدل ……….. 46
جدول (4-1) مشخصات هندسی شناور تک‌بدنه‌ی پایه و شناور تونل‌دار اولیه.. 63
جدول (4-2) مشخصات تست های مورد بررسی…. 65
جدول (4-3) مشخصات تست های مورد بررسی…. 67
جدول (4-4) ارزش عددی مرتبه فاکتورها در روش تاگوچی…. 68
جدول (4-5) آزمایشات طراحی شده توسط روش تاگوچی…. 69
جدول (5-1) مشخصات تست های مورد بررسی…. 86
جدول (5-2) مشخصات تست های مورد بررسی…. 90
جدول (5-3) ارزش عددی مرتبه فاکتورهای در روش تاگوچی…. 95
جدول (5-4) مدل‌های پیشنهادی تاگوچی و نتایج تحلیل عددی…. 97
فهرست نمادها
مساحت سطح |
Af |
ضریب لیفت برای ددرایز صفر درجه |
CL0 |
ضریب لیفت برای ددرابز |
|
ضریب اصطکاک شناور |
Cf |
ضریب سرعت |
CV |
عمق غوطه وری شناور |
D |
درگ اصطکاکی |
Df |
درگ کل |
|
ثابت تجربی برابر 793/9 |
E |
شار حجمی روی حجم سلول |
Ff |
سطح آزاد |
Fs |
عدد فرود عرضی |
FrH |
عدد فرود طولی |
FrL |
عدد فرود حجمی |
|
شتاب جاذبه |
G |
انرژی جنبشی توربولانس |
K |
انرژی جنبشی توبولانسی در نقطه P نزدیکی دیواره |
KP |
طول مرکز فشار |
LCP |
طول مرکز جرم |
LCG |
سرعت شناور بر حسب نات (گره) دریایی) |
VK |
طول خط آب‌خور |
LWL |
تعداد صفحات در بر گیرنده سلول |
Nfaces |
فشار |
P |
تولید آشفتگی به علت نیروهای ویسکوز |
Pk |
مقدار نهایی باقیمانده ها در ناحیه حل |
|
باقیمانده مطلق در نقطه P |
|
ترم چشمه برای اندازه حرکت در راستای i |
SMi |
مجموع نیروهای حجمی |
SM |
بردار سرعت |
U |
مؤلفه‌ی سرعت در جهت x |
U |
سرعت نوسانی |
|
سرعت جریان متوسط در نقطه P نزدیک دیواره |
uP |
سرعت نوسانی |
|
سرعت اصطکاکی |
U* |
مؤلفه‌ی سرعت در جهت y |
V |
سرعت محلی سیال در هر زمان |
V |
لزجت گردابه ای |
|
حجم سلول |
VP |
مؤلفه‌ی سرعت در جهت z |
W |
فاصله نقطه P در نزدیکی تا دیوار |
yP |
چگالی |
|
تایع مجموعه تراز |
|
نسیت تراکم حجمی |
|
چگالی مؤثر |
|
لزجت مؤثر |
|
نرخ اتلاف توربولانسی |
|
حجم جابجایی شناور |
|
مقدار جابجا شده از صفحه f |
Gegldw –
best antihistamine decongestant combo types of allergy pills best generic allegra