مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه عددی و تجربی اثر مولدهای ورتکس بر جریان حول مدل بدنه بدون ملحقات سابوف

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان
2 استاد تمام دانشکده هوافضا دانشگاه شریف
3 دانشجوی دکتری
چکیده
بررسی میدان جریان اطراف اجسام تقارن محوری که تشکیل دهنده بدنه اصلی هواپیماها و زیرسطحی‌ها می‌باشد، مورد توجه محققین زیادی قرار دارد. زیردریایی‌ها هنگامی که در حال مانور چرخشی هستند، جدایش عرضی را ایجاد می‌کنند که این جدایش نیروهای هیدرودینامیکی بالایی را تولید می‌کنند. جدایش روی بدنه ساده یک جسم زیرسطحی بسیار پیچیده می‌باشد. ارزیابی این جریان‌های گردابه‌ای باعث بهبود در عملکرد و طراحی وسیله می‌شود. این جریان‌های گردابه‌ای، روی آکوستیک، پسای بدنه و مانورپذیری تاثیرگذار می‌باشد. یک روش مناسب برای کاهش اثرات جریان گردابه‌ای، استفاده از مولدهای ورتکس است. در تحقیق حاضر به کمک روش مرئی‌سازی با روغن و شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار متن‌باز اپن فوم، میدان جریان در اطراف مدل زیرسطحی استاندارد سابوف با استفاده از مولدهای ورتکس در زوایای حمله 30⁰ ≤ α ≤ 0⁰ بررسی شده‌است. استفاده از روش مرئی‌سازی با روغن و شبیه‌سازی عددی در مطالعه حاضر به بررسی بیشتر فیزیک اثر مولدهای ورتکس روی ساختار گردابه‌های تشکیل‌شده در اطراف زیرسطحی کمک شایانی خواهد کرد که به عنوان نوآوری این تحقیق محسوب می‌شود. در این مطالعه، نتایج حاصل نشان می‌دهند که استفاده از مولدهای ورتکس باعث کاهش خط جدایش، اندازه ابعاد گرادبه‌های عرضی و نیروی پسا می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical and experimental investigation ofeffect of vortex generators on flowover suboff bare hull model

نویسندگان English

Mojtaba Dehghan Manshadi 1
Kazem Hejranfar 2
Amir Hamzh Farajollahi 3
چکیده English

The fThe flow field around the axisymmtric stream lined bodis which forms the main body of the airplaines and submarines has been the subject of several researches. Turning maneuvers of submarines result in cross flow separation that generates large hydrodynamic forces. The separation of a simple axisymmetric body is very complex in nature. Understanding these vortical flows is paramount to improving vehicle performance and design. A suitable way to reduce the effects of this separated flow is to use vortex generators. The main goal of the present study is to investigate the flow field around a Suboff standard underwater model employing the vortex generator by using the oil flow visualization method and CFD method (OpenFOAM code) at 0° ≤ α ≤ 30° angles of attack. The novelty of the this study is the application of oil flow visualizing method and CFD simulation which can help us to precisely study the structure of three-dimensional vortical flow field. The results show that Vortex Generators placed along the submarine do indeed significantly reduce cross flow separation, size of vortices and drag forces.

کلیدواژه‌ها English

Submersible model
Vortex generator
Flow visualization
OpenFoam