مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر افزودن تونل بر نیروی درگ در شناور تندرو

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
2 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
3 دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
چکیده- با توجه به کاربردهای مختلف، تقاضا برای استفاده از شناورهای تندرو افزایش یافته است. از اهداف مهم در راستای طراحی و ساخت این دسته از شناورها، دست‌یابی به سرعت‌های بالاتر می‌باشد؛ روش‌های مناسب کاهش درگ، کمک شایانی جهت نیل به این هدف خواهند نمود. روش‌های گوناگونی به منظور کاهش درگ در شناورهای تندرو معرفی شده‌اند که یکی از این روش‌ها تغییر در شکل بدنه با ایجاد تونل‌های جانبی طولی در بدنه‌ می‌باشد. در این روش شکل معمول (تک بدنه‌ی) این دسته از شناورها تغییر می‌کند. در این مطالعه اثرات افزودن تونل به شناور تک بدنه با هدف کاهش درگ مورد بررسی قرار گرفته است که برای این منظور از نرم‌افزار تجاری انسیس - فلوئنت استفاده شده است. برای بررسی توزیع دو فاز سیال از روش حجم سیال استفاده می‌شود. نتایج نهایی در قالب تأثیرات تونل بر روی کاهش درگ و نیز تغییرات زاویه‌ی تریم شناور در دوحالت بدون تونل و با تونل ارائه شده‌اند و شرایط تحلیل به گونه‌ای بوده است که مشخصه‌های اصلی هندسی نظیر طول و عرض و نیز میزان بار در دو حالت مشابه می‌باشند. با توجه به نتایج به دست آمده از تحلیل‌ها، افزودن تونل‌های جانبی تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر روی کاهش درگ خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Drag Reduction in a High-Speed Planing Hull Using Tunnels

نویسندگان English

Abdorreza Yousefi 1
Rouzbeh Shafeghat 2
Mostafa Mohebi 3
Abbas Ramiar 1
چکیده English

Abstract- Forward speed is perhaps the most important parameter in the design of a planing hull. The speed strongly influences the drag and thus the energy supplied by the engine of the ship. Employment of an appropriate drag reduction strategy plays an important role in the design of these hulls. The flow around a Cougar high-speed planing hull was numerically simulated and the results were compared against experiments available in the literature. To reduce the total drag, two tunnels were introduced at the bottom section of the original Cougar hull. The weight and center of gravity of both hulls remained the same. An unstructured mesh was generated in the computational domain around the hull and a Re-Normalization Group K-ε formulation was used to model the turbulence. To capture the free-surface of the flow around the hull, the volume of fluid model was applied. The drag forces of both the original and modified Cougar hulls were obtained for various forward speeds, corresponding to the original hull length based Froude numbers ranging from 1.00 to 5.62. The results show reduction in total drag for the modified hull at the forward speed of 60 knot.

کلیدواژه‌ها English

High-speed planning hull
Tunnel
drag Force
Ansys-Fluent
volume of fluid (VOF)