پديد آورندگان :
كاظمي، حميد دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - گروه پژوهشي انرژي‌هاي درياپايه , شفقت، روزبه دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - گروه پژوهشي انرژي‌هاي درياپايه , حاجي آبادي، علي دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - گروه پژوهشي انرژي‌هاي درياپايه
كليدواژه :
شناور تندروي تونل‌دار , شبكه ديناميكي , پسا , مدل حجم سيال , طرح آزمايش تاگوچي
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، در ابتدا شكل معمول يك شناور تك‌بدنه و تندروي مشخص، با حفظ پارامترهاي هندسي، نظير زاويه ددرايز، خط كيل، پهناي شناور و طول شناور به فرم تونل‌دار تبديل شده است. با در نظر گرفتن شرايط بار كامل و بدون بار صورت گرفته، فرايند بهينه‌سازي ابعاد تونل نيز در بيشينه وزن و سرعت عملياتي انجام شده است. توجه شود كه براي كاهش پسا، پارامترهاي هندسي زيادي در بخش هاي مختلف تونل در طراحي و بهينه سازي تونل موثرند. در اين مطالعه، سعي بر آن بوده كه براي دستيابي به شكل بهينه تونل، اثرات سه پارامتر دهانه تونل، ارتفاع تونل و ارتفاع گوشواره (بليد) به صورت همزمان بررسي شوند. جهت دستيابي به اين هدف، شبيه‌سازي عددي به كمك روش حجم محدود با در نظر گرفتن شبكه متحرك، انجام شده است. براي مدل‌سازي آشفتگي از مدل k-Ԑ و براي شبيه‌سازي سطح آزاد از مدل دو فازي حجم سيال استفاده شده است. براي انتخاب نمونه‌هاي مورد نياز براي آزمون عددي، از روش تاگوچي استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه دهانه تونل تاثيرگذارترين پارامتر در افزايش سرعت عملياتي مي باشد. همچنين، با بهينه‌سازي تونل مي‌توان پسا را تا حدود 20 درصد در وزن و سرعت عملياتي كاهش داد.
چكيده لاتين :
In this study, the usual shape of a specific mono-hull changes into tunneled one keeping the geometrical parameters, including deadrise angle, keel line, beam width, and the hull length, constant. In this research, the specific shape of a speed monohull changed into a tunneled, keeping the geometric parameters, including the deadrise angle, keel line, hull width and length constant. The analysis carried out considering full load (10kg) and without load (3kg) conditions and optimization of the tunnel dimensions was performed in the maximum operational weight (10kg) and velocity (10m/s). Various geometrical parameters are effective on drag reduction of different sections of the tunnel, when designing and manufacturing the hull. In order to reduce drag, various geometrical parameters in different parts of the tunnel are effective in design and optimization. In this study, it has been attempted to investigate the effects of three parameters, namely: tunnel aperture, tunnel height, and blade simultaneously, in order to achieve an optimum shape of the tunnel. For this purpose, numerical simulation of the problem was carried out by means of finite volume method, considering moving mesh. For turbulence modeling, k-ε model and for simulating the free surface, volume of fluid (VOF) method were employed. The design of test and optimization were conducted, using Taguchi method. The results show that the tunnel aperture is the most effective parameter in increasing operational speed. Furthermore, one can reduce the drag by about twenty percent in the operational weight and speed through optimizing the tunnel.
