انتخاب ابعاد ريبلت بهينه جهت كاهش نيروي پساي اصطكاكي در سكان كشتي با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي شامپانزه

يكي از دلايل اصلي مصرف سوخت در كشتي‌ها و شناورها توليد نيروي لازم براي تحرك آن‌ها است. اين نيرو براي حركت كشتي بايد با نيروهاي مقاومي كه عمده آن با عنوان نيروي پساي اصطكاكي از طرف سيال آب مخصوصا به بدنه و تجهيزات زير خط آبخور شناور مانند سكان كشتي وارد مي‌گردد،مقابله نمايد. نيروي مقاومت پساي اصطكاكي با مساحت سطح خيس جسم و همچنين ميزان آشفتگي جريان رابطه مستقيم دارد. از طرفي وقوع برخي پديده‌هاي سيالاتي مانند جدايش جريان، گردابه‌هاي موجود در نزديكي سطح تماس جسم و سيال ميتوانند در افزايش يا كاهش ميزان پسا نقش اساسي ايفا نمايند. مطالعاتي كه با الهام از پوست برخي حيوانات آبزي كه سرعت قابل توجهي در زير آب دارند صورت گرفت نشان داد روي پوست آن‌ها شيارهايي در ابعاد ميكرون وجود داردكه باعث تاخير در پديده جدايش جريان گشته و همچنين گردابه‌هاي پرسرعت را از زير لايه نزديك سطح دور مي‌نمايند. كه با اين كار نيروي پسا كاهش خواهد يافت، از طرفي افزايش سطح خيس جسم، باعث افزايش نيروي پسا مي‌گردد. در اين مقاله، به انتخاب ابعاد ريبلت بهينه جهت كاهش نيروي پساي اصطكاكي در سكان كشتي با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي شامپانزه پرداخته مي‎شود. بنابراين در اين مقاله، هدف يافتن ابعاد بهينه با استفاده از الگوريتم بهينه‌شامپانزه، براي سايز شيارها به مي‌باشد به نحوي كه بيشترين كاهش پسا را حاصل شود. معيار نشان دهنده كاهش نيروي پسا، ضريب پسا مي‌باشد كه تغييرات آن بيانگر ميزان تاثير اعمال تغييرات در شيارها بود. در اين پژوهش از شيارهاي دندان اره‌اي با ارتفاع 100 ميكرون استفاده گرديد. نتايج حاكي از آن بود كه روش پيشنهادي قادر بود به خوبي به كمترين مقدار نيروي پسا، به بهينه‌ترين نسبت ارتفاع به فاصله هر شيار (به مقدار 0.49) دست يابد و همچنين شبيه‌سازي عددي نيز براي اين نسبت در حدود 5.5 درصد كاهش ضريب پسا بدست آورد.