شبيه سازي عددي كاربرد بيوميمتيك پوست كوسه بر روي بدنه ي اجسام متقارن محوري

پوست كوسه به دليل ويژگي هاي خاص هيدروديناميكي خود، توجه محققان حوزه ي بيوميمتيك را به خود جلب كرده است. پوست اين نوع حيوان به عنوان زبري سطح با انتقال ناحيه لگاريتمي سرعت به اندازه ي ΔB به سمت بدنهي جسم متقارن محوري زير آب موجب كوچك شدن ناحيه ي زير لايه لزج مي شود كه عامل اصلي ايجاد پساي اصطكاكي است. ΔB تابع زبري ناميده شده و تنها براي زبري هاي سنگ دانه اي، نوع kو نوع d داراي روابط تئوري است و براي ساير زبري ها نيازمند شبيه سازي عددي مي باشد. در پژوهش حاضر به شبيه سازي پوست كوسه روي بدنه ي يك جسم متقارن محوري استاندارد و تأثيرات آن بر نيروي درگ پرداخته شده است. در اين پژوهش، تأثيرات پوست كوسه مورد مطالعه قرار گرفته و 5 نوع آرايش از ريبلت هاي پوست كوسه اي شكل بر روي بدنه ى جسم متقارن محوري بررسي شده تا ميزان تأثير آرايش ريبلت ها بر كاهش نيروي درگ مشخص گردد. براي حصول اطمينان از صحت روند حل عددي، استقلال حل از شبكه محاسباتي بررسي شده و جريان توربولانسي اطراف هندسه شبكه بندي شده به كمك هريك از مدل هاي k- e و k -W حل گرديده است. براي رسيدن به دقت قابل قبول شبكه بندي مورد استفاده در مدل k - W ريزتر از مدل ديگر انتخاب شده است. نتايج نشان مي دهند كه با افزايش تعداد رديف هاي خطي از پوست كوسه بر روي بدنه، همواره روند نزولي در مقدار ضريب درگ ديده نمي شود زيرا با افزايش رديف هاي خطي پوست كوسه، درگ اصطكاكي مرتبا كاهش يافته و درگ شكلي(فشاري) همواره در حال افزايش مي باشد. به همين علت تنها در يك آرايش خاص از رديف هاي خطي، بيشترين درصد كاهش درگ مشاهده شده است.