آناليز عددي هيدروديناميكي الگوي موج توليد شده ناشي از حركت ربات خودكار زيرآبي Suboff 5470 نزديك سطح آزاد

Hydrodynamic Numerical Analysis of Wave Pattern Due to the Motion of Suboff 5470 Underwater Vehicle Near the Free Surface

الگوي موج ايجاد شده ناشي از حركت ربات خودكار زيرآبي نزديك سطح آزاد سيال، يكي از فاكتورهاي مهم در شناسايي شناور به شمار مي‌آيد. در اين پژوهش با استفاده از نرم‌افزار Flow 3D در ابتدا پس از شبيه‌سازي حركت جريان با سرعت ثابت در اطراف كشتي Wigley ، با مقايسه‌ي نتايج شبيه‌سازي عددي با نتايج شبيه‌سازي آزمايشگاهي موجود، صحت نتايج نرم‌افزار در تخمين الگوي موج ايجاد شده ناشي از وجود مانع صلب در مسير جريان، مورد بررسي قرار گرفته است. سپس الگوي موج ايجاد شده در سطح آزاد جريان در اثر حركت متحرك Suboff 5470 نزديك سطح آزاد با سرعت‌هاي مختلف به همراه نيروهاي ليفت و درگ وارد بر بدنه‌ي آن مورد بررسي قرار گرفتند. از موارد نوآوري تحقيق حاضر نسبت به تحقيق‌هاي قبلي صورت گرفته در زمينه ي بررسي الگوي موج ايجاد شده ناشي از حركت ربات خودكار آبي نزديك سطح آزاد آب مي‌توان به حركت جسم متحرك درون آب به جاي حركت جريان با سرعت ثابت اطراف ربات خودكار ثابت اشاره كرد. نتايج نشان مي دهند، در صورت ثابت بودن عمق حركت متحرك، با افزايش سرعت حركت متحرك از 1/3 به 6/5 متر بر ثانيه، نيروي درگ 57/17 درصد و نيروي ليفت 48/97 درصد افزايش مي يابند. همچنين الگوي موج ايجاد شده ناشي از حركت ربات خودكار زيرآبي نزديك سطح آزاد آب به صورت الگوي موج كلوين با امواج واگرا و عرضي مي باشد.

The wave pattern generated by motion of autonomous underwater vehicle (AUV) near the water free surface is one of the significant factors in order to identify the AUV. In this research, firstly simulating the flow with constant velocity around the Wigley hull body by using Flow 3D computational fluid dynamics software has been carried out. In this stage, the numerical simulation results were compared with experimental datasets. The validity of Flow 3D software in estimating of wave pattern generated by the rigid obstacle which sets in the flow path was investigated. Then, the wave pattern due to the motion of Suboff 5470 AUV at different depths, moreover, the lift and drag forces applied on the AUV body were investigated. The results reveal that in constant depth of AUV motion, when the speed of AUV is increasing from 1.3 to 6.5 m/s, the drag and lift forces are increasing up to 57.17 and 48.97 percent respectively. Also the wave pattern generated by motion of autonomous underwater vehicle (AUV) near the water free surface is kelvin wave pattern with divergent and transverse waves system.