پيش بيني رفتار شناور پروازي با استفاده از مدل توربولانس غيرخطي

حركت شناورهاي تندرو به عنوان يكي از پيچيده ترين مباحث هيدروديناميكي مطرح ميباشد. اين حركت توام با پديده هاي غيرخطي بوده و از اين رو مدلسازي آنها با پيچيدگيهاي فراواني همراه است. حل تحليلي معادلات حاكم بر چنين جرياني امكانپذير نبوده و از طرفي اندازه گيريهاي آزمايشگاهي نيز با هزينه هاي بالايي روبرو هستند. اين موضوع ضرورت شبيه سازي عددي را در اين گونه از كاربردها نمايان ميسازد. پيشبيني دقيق رفتار شناورهاي تندرو مستلزم بهكارگيري مدل توربولانسي است كه بتواند پارامترهاي جريان را به ويژه در نواحي نزديك به ديواره به درستي محاسبه نمايد. استفاده از مدلهاي توربولانس استاندارد و خطي در جريانهاي پيچيده با لايه مرزي تحت گراديانهاي فشار مخالف و جريانهاي جدا شده به پيش بينيهاي دقيقي نخواهد انجاميد. لذا شبيه سازي دقيق رفتار شناورهاي تندرو مستلزم اعمال تغييراتي در رابطه تنش رينولدز و معادلات انرژي جنبشي توربولانس و نرخ اتلاف ميباشد كه مجموعه اين تغييرات در مدل 𝑘−𝜀 غيرخطي لحاظ گرديده است. در تحقيق حاضر سعي گرديد تا از مدل 𝑘−𝜀 غير خطي براي شبيه سازي شناور پروازي مدل 7664 از سري 66 استفاده گردد. با توجه به توانايي مدل غيرخطي در پيشبيني دقيقتر ميدان توربولانس، انتظار ميرود كه استفاده از مدل 𝑘−𝜀 غيرخطي به نتايج بهتري بيانجامد. در اين مقاله نتايج حاصل از اين مدل توربولانس غيرخطي با روابط تجربي Savitsky مقايسه گرديده است. همچنين دادههاي محاسبه شده توسط دو مدل 𝑘−𝜀 خطي و غيرخطي براي مقايسه نيروهاي مقاوم وارده بر بدنه شناور مورد استفاده قرار گرفته و در نهايت مدل مزبور براي پيش بيني پارامترهاي مهم تاثيرگذار بر رفتار شناور از قبيل ناحيه اسپري، نواحي جدايش جريان و اتصال مجدد جريان بر روي بدنه به كار گرفته شد.