1
کارشناسی ارشد هیدرومکانیک کشتی، دانشگاه خلیج فارس بوشهر
2
کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف
3
کارشناسی مهندسی دریا، دانشگاه خلیج فارس بوشهر
چکیده
امروزه، با توجه به اهمیت انرژی و سرعت در سطح جهان و با در نظر گرفتن محدودیت انرژی جهان، در مباحث مربوط به بهینه‌سازی انرژی همواره باید بهترین حالت‌ها را برای طراحی در نظر گرفت. در بحث صنعت دریایی و با توجه به گستره‌ی مرزهای آبی کشور و در نظر گرفتن موقعیت استراتژی خاص منطقه همواره باید به دنبال راهی جهت کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت شناورهای تندرو بود. در این بررسی، طبیعت به عنوان راهنمایی جهت رسیدن به هدف مورد استفاده قرار گرفته است. با بررسی سطح پوست جانوران پُرسرعت دریایی نظیر کوسه و دلفین، ایده‌ی استفاده از سطوح ریبلت‌دار به وجود آمد. جهت مطالعه اثرات ریبلت‌ها از نرم‌افزار انسیس CFX استفاده شده است. ریبلت‌ها بر روی یک ورق پروازی شبیه‌سازی شده و اثرات آنها مورد مطالعه قرار گرفته است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی به دست آمده از آزمایش‌های عملی در حوضچه‌های کشش به اعتبارسنجی شبیه‌سازی‌های انجام شده پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصل از نرم‌افزار، ریبلت‌ها می‌توانند در حالت دوفازی تا شش درصد کاهش درگ برای ورق پروازی داشته باشند.
Bechert, D., et al., "Biological surfaces and their technological application- Laboratory and flight experiments on drag reduction and separation control," in 28th Fluid Dynamics Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1997.
Bechert, W. D., Bruse, M. and Hage, W., "Experiments with three-dimensional riblets as an idealized model of shark skin," Experiments in Fluids, Vol. 28, No. 5, 2000, pp. 403-412.
Bechert, D. W., et al., "Experiments on drag-reducing surfaces and their optimization with an adjustable geometry," Journal of Fluid Mechanics, 1997, pp. 59-87.
Dean, B. and B. Bhushan, "Shark-skin surfaces for fluid-drag reduction in turbulent flow: a review," Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2010. 368 (1929): pp. 4775-4806.
Bixler, G. D. and Bhushan, B., "Biofouling: lessons from nature," Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2012. 370 (1967): pp. 2381-2417.
Brian Dean, B. B., "Shark-Skin Surfaces for Fluid-Drag Reduction in Turbulent Flow: A Review. Advances in Mechanics, 2012. 42 (6): pp. 821-836.
Bhushan, B., "Shark skin Surface for Fluid-Drag Reduction in Turbulent Flow," in Biomimetics: Bioinspired Hierarchical-Structured Surfaces for Green Science and Technology, B. Bhushan, Editor, Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg, 2012, pp. 227-265.
M, W. and A, L., "Optimization and application of riblets for turbulent drag reduction," in 22nd Aerospace Sciences Meeting, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1984.
Carman, M. L., et al., "Engineered antifouling microtopographies – correlating wettability with cell attachment," Biofouling, 2006, 22(1): pp. 11-21.
ANSYS CFX-Solver Theory Guide, 2011.
C., Davies, and Carpenter, P. W., "Instabilities in a plane channel flow between compliant walls;" Journal of Fluid Mechanics, 1997, 352: pp. 205-243.
Davies, C. and Carpenter, P. W., "Numerical simulation of the evolution of Tollmien & #8211; Schlichting waves over finite compliant panels," Journal of Fluid Mechanics, 1997, 335: p. 361-392.
)