پيش‌بيني عددي مقاومت موج اجسام سه¬بعدي زير يا روي سطح آزاد

امروزه، روش‌هاي عددي گوناگوني براي كاربردهاي وسيع ديناميك سيالات محاسباتي ارائه شده است. يكي از مفيدترين اين روش‌ها، روش المان مرزي است. پيش بيني عددي الگوي موج، مقاومت موج و توزيع فشار حول اجسام دوبعدي و سه بعدي، همانند كشتي‌ها و زيردريايي‌ها كه با سرعت ثابت حركت مي‌كنند، براي معماران دريايي، دريانوردان، مهندسين اقيانوس و طراحان بسيار مهم مي‌باشد. در اين مقاله، ويژگي‌هاي جريان، همچون ارتفاع موج، مقاومت موج سازي و توزيع فشار حول جسم سه بعدي (كرهو شناور ويگلي) كه با سرعت ثابت زير يا روي سطح آزاد حركت مي‌كند، به روش المان مرزي بررسي شده است. با استفاده از قضيه گرين و تابع گرين، معادله انتگرالي پتانسيل سرعت اغتشاش از تئوري جريان پتانسيل، بدست آمده است. همچنين توزيع چشمه بر روي سطح آزاد آرام براي برآورده شدن شرط سطح آزاد قرار داده شده است. كد فرترن برايمسئله به صورت كلي و به¬گونه¬اي كه براي هر شكل دلخواه قابل استفاده باشد، تهيه شده است. نتايج محاسباتي فشار، مقاومت موج، الگوي موج و ارتفاع موج به ازاي اعداد فرود مختلف بدست آمده است. براي تاييد دقت كد، از آن براي محاسبه موارد ذكر شده براي يك كره و يك شناور ويگلي استفاده شده كه نتايج بدست آمده، در مقايسه با نتايج آزمايشگاهي دقت خوبي را نشان مي‌دهد. اثرات عدد فرود و عمق غوطه‌وري جسم نسبت به سطح آزاد بر روي توزيع فشار و مقادير مقاومت موج مورد بحث قرار گرفته است.