مدل‌سازی عددی شناور پروازی همراه با اینترسپتور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک، تهران، ایران

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع مهندسی مکانیک، اصفهان، ایران

چکیده

امروزه استفاده از سیستم‌های متعادل‌کننده حرکت ازجمله اینترسپتور و تریم تب بخصوص در شناورهای پروازی همواره موردتوجه طراحان در این حوزه بوده است. این سیستم‌ها با تأثیرات مطلوبی که بر عملکرد هیدرودینامیکی این نوع شناورها نظیر کاهش مقاومت و زاویه تریم دارند، می‌توانند باعث افزایش راحتی خدمه و کاهش مصرف سوخت گردند. در مطالعه حاضر سعی شده است که تأثیر وجود اینترسپتور بر عملکرد هیدرودینامیکی مدل "1/15" از نمونه اصلی شناور پروازی تک بدنه به طول 11 متر که به‌صورت تست تجربی در حوضچه کشش دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته را با شبیه‌سازی عددی توسط نرم‌افزار STAR-CCM+ انجام داده و با داده‌های تجربی موجود مقایسه گردد. نتایج نشان می‌دهد که نصب اینترسپتور بر روی شناور پروازی در مقایسه با حالت عادی باعث کاهش مقاومت به مقدار حداکثر 9/4 درصد در حالتی که شناور به حالت پروازی درآمده است گردد و بخصوص کاهش در تریم دینامیکی که علت آن جابجایی مرکز فشار به سمت ترنزوم است.


کلمات کلیدی: سیستم‌های متعادل‌کننده حرکت؛ اینترسپتور؛ شناورهای پروازی؛ عملکرد هیدرودینامیکی؛ کاهش مقاومت؛ زاویه تریم؛ شبیه‌سازی عددی؛ نرم‌افزار STAR-CCM+

تازه های تحقیق

 

کلیدواژه‌ها


 

[1] lacono, Marcello. “Hydrodynamic of planning hull by CFD,” University Of  Naples , FEDERICO II, Academic year 2014/2015.

[2] کریمی، محمّدحسین، رضایی، حمید و همکاران، «هیدرودینامیک شناورهای چندبدنه»، نشرکانون پژوهش، چاپ اول، 1393.

[3] قدیمی، پرویز، و دشتی‌منش، عباس، «بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی»، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر،  چاپ اول، 1394.

[4] UNÇER, Ataol, Gökhan Tansel TAYYAR, and Yalçın ÜNSAN. "Interceptor design and control for the high speed craft."

[5] Faltinsen, Odd M. ‘’Hydrodynamics of High-Speed Marine Vehicles’’. Cambridge: CambridgeUniversity Press, 2005.

[6] Maritime Dynamics. Naiad Dynamics. Interceptors/Trim Tabs/Force Producers for Ship Motion Control. [Online] [Cited: March 27, 2016.

http://naiaddynamics.com/interceptor.pdf.

[7] Zipwake. Zipwake. [Online] [Cited: March 27,2016.

http://www.zipwake.com/assets/images/Compare%20info.png.

[8] 020310-5_1_x-02 HUMPHREE Operators Manual HCSS English WEB.

[9] P. Brown, ”An Experimental and Theoretical Study of Planing Surfaces with Trim Flaps,” Stevens Institute of Technology, Davidson Laboratory, Hoboken (NJ), 1971.

[10] D.Dawson och D.Blount,”Trim Control,” Professional boatbuilder,nr 75 February/March,  pp. 140-149,  2002.

[11] J. F. Tsai, J. L. Hwang, “Study on the Compound Effects of Interceptor with Stern Flap for Two Fast Monohulls,” Paper Presented at the Oceans'04. MTTS/IEEE Techno-ocean’04, Vol. 2, 2004, pp. 1023-1028.

[12] M. H. Karimi, M. Seif and M. Abbaspoor,” An experimental study of interceptor's effectiveness on hydrodynamic performance of high-speed planing crafts,” Polish Maritime Research, Vol.20, No. 2, pp.21-29,  2013.

[13] Brizzolara S., “Hydrodynamic Analysis Of Interceptors With CFD Methods,’’ Proceedings of The 7th International Conference on Fast Sea Transportation, Fast 2003, Ischia, Italy, pp. 49-56, 2003.

[14] Brizzolara, S., Villa, D. A. , “Systematic CFD analysis of flaps/interceptors hydrodynamic performance,” In: Proceedings 10th International Conference on Fast Sea Transportation (FAST 2009), Athens, 2009.

[15] S. Steen, “Experimental investigation of interceptor performance,” Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, 2007.

[16] صیادی، حسن، کریمی، محمدحسین، زارع، آرمان، " مدل سازی هیدرودینامیکی شناور نیمه سوات در آب آرام و موج منظم"، بیستمین همایش صنایع دریایی، تهران، آذرماه 1397.

[17] Simone, M., “The problem of verification and validation processes of CFD simulations of planing hulls,” 2015.

[18] CD-Adapco, “User guide STAR-CCM+,” Version 13.0.6, 2017.

[19] Gultekin, A., and Baris, B., “An experimental and numerical study of a high speed planning craft with full-scale validation,” AVCI, Journal of Marine Science and Technology, Vol. 26, No. 5, 2018, pp. 617-628.‏

[20] Day, A. H., and Cooper, C., “An experimental study of interceptors for drag
reduction on high-performance sailing yachts,” Ocean Engineering, Vol. 38, No.
8-9, 2011, pp. 983-994.

[21] Mansoori, M., and Fernandes, A. C., “Hydrodynamics of the interceptor on a 2-D flat plate by CFD and experiments,” Science Direct, Vol. 27, No.6, 2015, pp. 919-933.

[22] Schlichting, H., Gersten, K., “Boundary layer theory,” 8th red., Berlin: Springer,
2000.

[23] Dixit, S. A. and Ramesh, O. N., “Determination of skin friction in strong
pressure-gradient equilibrium and near equilibrium turbulent boundary
layers,” Experiment Fluids, Vol. 47, No. 6, 2009, pp. 1045-1058.

[24] ITTC, “Testing and extrapolation methods high speed marine vehicles,” In:
Specialist Committee on Powering Performance Prediction 25th ITTC., 2008.

Available from:

(http://ittc.info/media/1279/75-02-05-01.pdf) (accessed 08.06.17).