بررسي عددي و تجربي اثر مولدهاي ورتكس بر جريان حول مدل بدنه بدون ملحقات سابوف

Numerical and experimental investigation of effect of vortex generators on flow over suboff bare hull model

بررسي ميدان جريان اطراف اجسام تقارن محوري كه تشكيل دهنده بدنه اصلي هواپيماها و زيرسطحي ها مي باشد، مورد توجه محققين زيادي قرار دارد. زيردريايي ها هنگامي كه در حال مانور چرخشي هستند، جدايش عرضي را ايجاد مي كنند كه اين جدايش نيروهاي هيدروديناميكي بالايي را توليد مي كنند. جدايش روي بدنه ساده يك جسم زيرسطحي بسيار پيچيده مي باشد. ارزيابي اين جريان هاي گردابه اي باعث بهبود در عملكرد و طراحي وسيله مي شود. اين جريان هاي گردابه اي، روي آكوستيك، پساي بدنه و مانورپذيري تاثيرگذار مي باشد. يك روش مناسب براي كاهش اثرات جريان گردابه اي، استفاده از مولدهاي ورتكس است. در تحقيق حاضر به كمك روش مريي سازي با روغن و شبيه سازي عددي با نرم افزار متن باز اپن فوم، ميدان جريان در اطراف مدل زيرسطحي استاندارد سابوف با استفاده از مولدهاي ورتكس در زواياي حمله °30°? ? ? 0 بررسي شده است. استفاده از روش مريي سازي با روغن و شبيه سازي عددي در مطالعه حاضر به بررسي بيشتر فيزيك اثر مولدهاي ورتكس روي ساختار گردابه هاي تشكيل شده در اطراف زيرسطحي كمك شاياني خواهد كرد كه بعنوان نوآوري اين تحقيق محسوب مي شود. در اين مطالعه، نتايج حاصل نشان مي دهند كه استفاده از مولدهاي ورتكس باعث كاهش خط جدايش، اندازه ابعاد گرادبه هاي عرضي و نيروي پسا مي شود.

The flow field around the axisymmtric stream lined bodies which forms the main body of the airplaines and submarines has been the subject of several researches. Turning maneuvers of submarines result in cross-flow separation that generates large hydrodynamic forces. The separation of a simple axisymmetric body is very complex in nature. Understanding these vortical flows is paramount to improving vehicle performance and design. A suitable way to reduce the effects of this separated flow is to use vortex generators. The main goal of the present study is to investigate the flow field around a Suboff standard underwater model employing the vortex generator by using the oil flow visualization method and CFD method (OpenFOAM code) at 0° ? ? ? 30° angles of attack. The novelty of this study is the application of oil flow visualizing method and CFD simulation which can help us to precisely study the structure of three-dimensional vortical flow field. The results show that Vortex Generators placed along the submarine do, indeed, significantly reduce cross flow separation, size of vortices and drag forces.