تحلیل عددی عملکرد و مقاومت شناور تندرو سرشی با اعمال اسپری ریل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی دریا- دانشکده مهندسی- دانشگاه خلیج فارس

2 دانشگاه خلیج فارس

چکیده

در چند دهه اخیر شناورهای تندرو اهمیت فوق‌العاده‌ای پیداکرده‌اند و برای دستیابی به سرعت‌های بالا فرم بدنه‌های مختلفی پیشنهاد، طراحی و ساخته‌شده‌اند. شناورهای تندرو به چهار گروه شناورهای تک بدنه، هیدروفویلی، اثر سطحی و چند بدنه تقسیم می‌شوند. در اینجا، تمرکز اصلی بر روی شناور های سرشی(اسپری ریل) میباشد. شناورهای تندرو سرشی برای رسیدن به سرعتهای بالا و مدنظر طرّاح با چالشهای مختلفی روبرو هستند.

شناورهای با مقطع عرضی V شکل نیروی برآی هیدرودینامیکی را به خوبی ایجاد نمی کنند. یک روش برای ایجاد نیروی برآی هیدرودینامیکی در شناورهای تندرو اضافه نمودن اسپری ریل در راستای طولی بدنه می باشد. هنگامیکه آب به طرف کناره شناور جریان می یابد، با استفاده از اسپری ریل جریان آب به سمت پایین هدایت داده شده و باعث نیروی برآی هیدرودینامیکی می شود.

در این پایان نامه با در دست داشتن تحلیل آزمایشگاهی شناور سرشی در شرایط آب آرام یکبار با اسپری ریل در موقعیت مکانی %24 آبخور و یکبار بدون نصب اسپری ریل، که شامل تریم ، مقاومت و جابه‌جایی ارتفاع مرکز ثقل شناور می‌باشد، با تحلیل عددی آن در شرایط کاملا یکسان مقایسه شده است که داری درصد خطای قابل قبولی می‌باشد.این بهینه سازی در شناور که با اعمال اسپری ریل انجام می‌شود،تریم و مقاومت را در سرعت های بالا به میزان قابل توجی کاهش می‌دهد و همچنین تغییرات ارتفاع مرکز ثقل را نیز افزابش میدهد.این پایان نامه میتواند مرجع معتبری برای بهبود عملکرد شناور های پروازی در آینده باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Holloway, Damien Scott. A high froude number time domain strip theory applied to the seakeeping of semi-SWATHs. Diss. University of Tasmania, 1999.‏
[2] Savisky,d. chapter iv planning craft of modern ship and craft, Naval Engineers Journul, 1985.
[3] Pierson,JD. and Leshnover, An Analysis of fluid flow the spray root and wade region of flat planing surface davidson laboratory technical report  No.335, 1948.
[4] Smiley, Robert F. A Semiempirical Procedure for Computing the Water-Pressure Distribution on Flat and V-Bottom Prismatic Surfaces During Impact or Planing. No. NACA-TN-2583. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION WASHINGTON DC, 1951.‏
[5 ] Shoemaker, J.M.  Tank tests of flate and V-bottom planing Surface , NACA TN 509, 1934.
[6] Ikeda, Y, Katayma, T. porpoising oscillations of very-high-speed marine craft, Phil.Trans.R.Soc.Land.A.358, 2000.
[7] Savitsky.D ,Morabito,Morabito,M.  Surface wavecontors associtated with the forebody wake of stepped planing hull, Meeting of the NEW YORK Metropolitan Section of The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 2009.
[8] Jeonghwa Seo, Hak-Kyu Choi, Uh-Cheul Jeong, Dong Kun Lee, Shin Hyung Rhee,
Chul-Min Jung, Jaehoon Yoo. Model tests on resistance and seakeeping performance of wave-piercing high-speed vessel with spray rails.Ocean Engineering July 2016.
[9] Savitsky. Daniel, Michael F. DeLorme, and Raju Datla. Inclusion of whisker spray drag in performance prediction method for high-speed planing hulls. Marine Technology 44.1, 2007.‏
[10] Pierson,J.D.and Leshnover S, An analysis of fluid flow in the spray root and wade region of flat planing surface. Davidson Laboratory Technology Report NO.382, 1958.
[11] ITTC – Recommended Procedures and Guidelines (Practical Guidelines for Ship Self-Propulsion CFD), 2014.