بررسي اثر اينترسپتور بر پايداري طولي شناور تندرو تك بدنه به روش عددي

Numerical study of the effect of interceptor on the longitudinal stability of Mono-hull high speed craft

شناورهاي تندرو در حالت سرشي يا پروازي در صورت نبود سيستم هاي كنترلي ليفت، دچار عدم تعادل طولي (پورپويزينگ) مي شوند. يكي از سيستم هاي كنترل ليفت، اينترسپتور مي باشد، اينترسپتور به عنوان يك قطعه اضافه شده به شناور جهت تامين تعادل و كنترل تريم شناورهاي تندرو مورداستفاده قرار مي گيرد. اين قطعه به صورت عمودي نسبت به كف شناور، در پاشنه شناور نصب مي شود و بسيار كارآمد و موثر مي باشد. اثر آن روي نيروي ليفت و مقاومت شناور به گونه اي است كه مي تواند مركز فشار را به مركز جرم نزديك نموده و تريم شناور را كنترل نمايد. در اين مقاله عملكرد هيدروديناميكي شناور در حضور اينترسپتور و همچنين بدون اينترسپتور بر اساس روش ديناميك سيالات محاسباتي مورد تحليل قرارگرفته است. شبيه سازي شناور و افزودن اينترسپتور توسط نرم افزار راينو انجام گرديده است. شبيه سازي و تحليل عددي به وسيله نرم افزار استار سي سي ام انجام شده است. شناور مدل شده داراي دو درجه آزادي در جهت هيو و پيچ است و با استفاده از روش اورست يا مش متحرك حل شده است. نتايج ارايه شده در اين مقاله شامل نمودارهاي مقاومت و تريم، موج اطراف شناور و توزيع فشار در كف مي باشد. نتايج به دست آمده بيان كننده اين است كه شناور در حضور اينترسپتور با ارتفاع 1 ميلي متر در سرعت 8 متر بر ثانيه داراي بهترين عملكرد، تريم ثابت و مقاومت كمتري است و شناور داراي تعادل طولي مناسبي مي باشد. نتايج به دست آمده در هر دو حالت با يك مدل آزمايشگاهي كه در حوضچه ملي شهداي خليج فارس انجام گرديده است؛ جهت اعتبار سنجي مقايسه شده است.

High speed crafts by planning hull suffer from longitudinal imbalance or porpoising due to the lack of lift control systems. One of the lift control systems is interceptor, which is used as a piece attached to the craft to create balance and trim control. This piece is attached vertically in the stern that is very effective and efficient. Its effect on the lift force and the craft resistance is such that it can adjust the center of pressure to the center of mass and control the craft trim. In this paper, the hydrodynamic performance of a craft in the presence of an interceptor as well as without an interceptor is analyzed based on the computational fluid dynamics (CFD) methods. Craft simulation and interceptor addition were done by Rhino software. Numerical simulation and numerical analysis and analysis of the results were performed by STAR CCM + software. The modeled craft has two degrees of freedom in the direction (heave and pitch) and is solved using the overset method. The results presented in this paper include flow distribution on the craft floor, pressure distribution, trim and drag. The results show that the craft in the presence of the interceptor with a height of 1 mm at a speed of 8 meters per second has the best performance, constant trim and good resistance and will be without porpoising. Compared to a craft without an interceptor whose performance is not suitable, it will suffer from longitudinal instability. The results obtained in both cases will be compared with the laboratory model and tested in the Persian Gulf traction basin. [9] The results show the effect of better craft performance with the interceptor.