استخراج ضرائب هيدروديناميكي برآ و پسا يك سيگلايدر با استفاده از شبيه سازي عددي

extraction hydrodynamic coefficients (lift & drag) for sea glider by CFD

فرم بدنه سيگلايدرها مبتني بر الزامات عملياتي و شرايط محيطي متفاوت بوده طراحي آنها بهگونهاي ميباشد كه به دليل عدم وجود سيستم رانش پروانهاي داراي مصرف انرژي بسيار پاييني هستند و از اين رو در مدت زمان طولاني ميتوانند مأموريت خود در زير آبها را انجام دهند. معمولاً طراحي اين گلايدرها به صورتي است كه از يك سامانه شناوري، بالك هاي ثابت، اجرام متحرك داخلي، پمپ بالاست و يك سكان (بال هدايت) تشكيل شده است. بنابراين كنترل حركتي رو به پايين و رو به بالا اين گلايدرها با تحرك اجرام دا خلياش به سمت جلو و عقب و حركت عمودياش (تغيير ارتفاع و عمق) از تغيير شناوري از منفي به مثبت و بالعكس صورت ميگيرد. آناليز عددي اين گلايدرها به منظور درك بيشتر از كنترل حركت و قابليت مانور آنها بسيار كاربردي و مهم ميباشند. در اين مقاله به بررسي تغييرات ضرايب هيدروديناميكي يعني ضريب پسا (مقاومت آب) و ضريب برآ (بالارونده) در زواياي حمله 1 مختلف كه بالكهاي ثابت در آن نقش اصلي را ايفا ميكنند، پرداخته شده است. مطالعه اين ضرايب و تغييرات آنها كه از اصلي ترين پارامترهاي هيدروديناميكي مي باشند تأثير به سزايي در نحوهي بهبود عملكرد حركتي و مانور گلايدرها دارند. گلايدر مورد مطالعه در اين مقاله سي گلايدر ميباشد، كه نحوهي عملكرد آن در زير آب، مدل هندسي در نرم افزار كتيا، مدل ديناميكي، آناليز عددي در نرم افزار انسيس فلوئنت انجام گرديد و نهايتاً نتايج حاصل شده با تست تونل باد اعتبار سنجي گرديد.

To monitor environmental conditions underwater and seabed and ocean vessels now be considered a special interest. These vessels designed and is used in various forms. One kind of this vessels are sea gliders. Sea gliders hull form is based on operational requirements and different environmental conditions. They were designed to meet the demand for a vehicle with low energy consumption that could be used for long-term oceanographic sampling The typical design of the underwater glider is having fixed wings internal masses, a ballast pump, and a rudder. Thus, the buoyancy-driven underwater glider controls its attitude by moving the internal masses and rudder, gliding downwards and upwards through the oceans' water column by constantly changing the buoyancy level from negative to positive buoyancy in order to change the depth. Numerous institutes have developed laboratory-scale underwater gliders for research purposes. Numerical Analysis of the gliders to further understanding of motion control and maneuverability is the very useful and important. This article examines the changes in hydrodynamic coefficients of drag coefficient (water resistance) and lift coefficient (ascending) fixed at different angles of attack that fixed wings play a major role in it, are dealt with. Glider studied in this paper is sea glider that method of performance underwater, geometric modeling, dynamic modeling, numerical analysis, and finally to investigate the hydrodynamic coefficients and its results is given below.