|
Title
|
مدل سازي مانور شناورهاي پروازي: توسعه ي مدل هاي موجود
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
شناورهاي پروازي، مانور، مدل سازي، كوپل قوي حركات
|
|
Abstract
|
در ده هاي اخير، شناورهاي پروازي به صورت گسترده براي اهداف تفريحي، نظامي و خدماتي مورد استفاده قرار گرفته اند. مانورپذيري و پايداري اين شناورها از موارد حائز اهميتي است كه بايد در مراحل اوليه طراحي مورد توجه قرار گيرد. مطالعه ي حاضر مدل هاي مانور شناورهاي پروازي را در سه گام توسعه مي دهد. گام اول به ارائه ي شبيه سازي هاي مختلف عددي با هدف محاسبه ي كارايي و مشخصه هاي حركتي شناور در آب آرام، اختصاص يافته است. روش هاي متفاوت محاسبه ي آشفتگي جريان سيال و شبيه سازي حركات بدنه، تفاوت كليدي ميان اين مدل ها است. دو مدل آشفتگي k-ε و DES براي مدل سازي آشفتگي جريان سيال آب-هوا در اطراف بدنه، بكار گرفته شده اند. حركات جسم صلب در دامنه ي محاسباتي با استفاده از دو روش مورفينگ و اورست به صورت عددي شبيه سازي مي شوند. نتايج CFD پيشنهاد مي دهد كه مدل آشفتگي DES مي تواند دقت شبيه سازي هاي مورفينگ را در پيش بيني زاويه ي تريم ديناميكي و مقاومت شناور، به خصوص در سرعت هاي بالا بهبود ببخشد. روش اورست سبب تخمين بيش از اندازه ي نيروي مقاومت به علت محاسبه ي گردابه هاي بزرگتر در مسير موج هاي واگراي سينه ي شناور مي شود. در گام بعدي اين پژوهش، براي ايجاد دركي عميق تر از رفتار شناور هاي پروازي در طول حركت مانور، تست عددي عملكرد نامتقارن يك بدنه ي پروازي مورد مطالعه قرار گرفته است. مقايسه ي نتايج CFD و تجربي بيانگر اين است كه افزايش زاويه ي رول(بالاتر از 10 درجه) سبب كاهش قابل توجه نيروي مقاومت شناور مي شود. در اين حالت زاويه ي خط سكون آب در سمت هيل شده ي شناور بزرگتر از سمت ديگر شده و افزايش فشار ديناميكي بدون بعد و كاهش ضريب مقاومت اصطكاكي را در اين سمت به دنبال دارد. علاوه بر اين بررسي ميدان سرعت و گردابه هاي شكل گرفته در اطراف بدنه ي پروازي، كاهش سرعت جريان سيال را در اين ناحيه نشان داده كه تضعيف آشفتگي جريان را در سمت راست بدنه توضيح مي دهد. به عنوان آخرين گام از پايان نامه ي حاضر، تست دريفت شناور پروازي TB45، با كمك دو مدل رياضي و عددي بازتوليد شده است. روش 2D+T در مدل رياضي و از مدل DES-Morphing براي شبيه سازي CFD مسئله بكار گرفته شده اند. مشاهدات نشان مي دهد كه مدل رياضي با استفاده از روابط ساده تجربي، نيروي مقاومت و تريم ديناميكي شناور را در سرعت هاي پايين با دقت بالاتري پيش بيني مي كند. ا
|
|
Researchers
|
Ahmad Reza Kohansal (Primary advisor) , Abbas Dashtimanesh (Primary advisor) , Saeed Jaamei (Advisor)
|