بررسي عددي اثر چيدمان مولدهاي ورتكس بر جريان حول مدل زيرسطحي سابوف

Numerical Investigation of Effect of Arrangement of Generators on Flow over a Suboff Submrine Model

گردابه ­هاي اطراف زيردريايي نويز هيدروديناميكي زيردريايي را افزايش مي­دهند و باعث غير-يكنواختي جريان پروانه مي­شوند. يك روش مناسب براي كاهش اثرات جريان گردابه­ اي، استفاده از مولدهاي ورتكس است. مولدهاي ورتكس داراي چيدمان ­هاي مختلفي از جمله چرخش هم­راستا و چرخش غيرهم­راستا مي­باشند. در تحقيق حاضر به كمك شبيه ­سازي عددي با نرم­افزار اپن­فوم، ميدان جريان در اطراف يك مدل زيرسطحي استاندارد با استفاده از چيدمان­ هاي مختلف مولدهاي ورتكس در زواياي حمله 30⁰≤α≤0⁰ بررسي شده ­است. استفاده از شبيه­ سازي عددي در مطالعه حاضر به بررسي فيزيك اثر چيدمان­هاي مولدهاي ورتكس روي ساختار گردابه­ هاي تشكيل­ شده در اطراف زيردريايي كمك نمود. در اين مطالعه، نتايج حاصل نشان مي­دهند كه استفاده از مولدهاي ورتكس با چيدمان چرخش غيرهم­راستا باعث كاهش قدرت گردابه، خط جدايش، اندازه ابعاد گرادبه­ هاي عرضي و نيروي پسا مي­شود. مقدار كاهش پسا براي مدل با مولد ورتكس غيرهم­راستا در زاويه حمله 30 درجه حدود 14 درصد و در زاويه جانبي 30 درجه حدود 21 درصد مي­باشد.

The vortex generated around a submarine has an important influence on the uniformity of the submarine wake at the propeller and hydrodynamic noise. A suitable way to reduce the effects of this separated flow is to use vortex generators. Vortex generators have different arrangement such as counter-rotating and co-rotating. The main goal of the present study is to investigate the flow field around a standard underwater model employing the vortex generator with different arrangement by using the CFD method (OpenFOAM code) in 0°≤α≤30° angles of attack. In this study, the application of CFD simulation which can help us to precisely study the structure of vortical flow field. The results show that counter-rotating vortex generators placed along the submarine do indeed significantly reduce strength of the vortex, line separation, size of cross-flow vortices and drag force. The amount of the drag reduction for the counter-rotating vortex generator is approximately 14% in α=30° and approximately 21% in β=30°.