احمدرضا کهنسال

بکارگیری پله در کف بدنه شناورهای تندرو پروازی میتواند منجر به کاهش مقاومت شود. علاوه بر این، با استفاده از پله، کارایی بدنههای پروازی در آب مواج بهبود خواهد یافت زیرا نیروی لیفت در سرتاسر کف بدنه توزیع شده که میتواند منجر به پایداری پورپویزینگ در امواج گردد. در این مقاله، جریان سیال سه بعدی اطراف بدنه پله دار شبیهسازی میشود. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود در ترکیب روش حجم سیال حل میشوند. همچنین، در شبیهسازی ارائه شده، بدنه دارای دو درجه آزادی سینکیج و تریم دینامیکی میباشد. بنابراین، یک حلگر اندرکنش دینامیکی جسم و سیال بر اساس روش مش مورفینگ مورد استفاده قرار میگیرد. در طی فرایند حل عددی دامنه محاسباتی ثابت میماند و شبکهبندی اطراف بدنه شروع به جابجایی میکند. نتایج بدست آمده برای مقاومت، سینکیج و تریم دینامیکی، طول خیس چاین و طول خیس کیل بدنه پلهدار در سرعتهای مختلف با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه و اعتبارسنجی شدهاند. همچنین، راجع به طول خشک پس از پله و تغییرات زاویه خط اسپری در سرعتهای مختلف بحث شده است. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که مدل عددی ارائه شده را میتوان برای طراحی بهینه شناورهای پروازی پلهدار مورداستفاده قرار داد.