بررسی اثرانحنای عرضی شناور تندرو بر مولفه‌های هیدرودینامیکی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی ‌مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران

2 دانشجوی‌کارشناسی‌ارشد،‌ گروه مهندسی‌ مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران

چکیده

با توجه به کاربردهای مختلف شناورهای تندرو، تقاضا برای استفاده از این شناورها افزایش یافته است. از اهداف مهم طراحی این دسته از شناورها، دست یابی به سرعت‌های بالاتر می‌باشد که یکی از موانع این مهم مسئله ناپایداری طولی می‌باشد. جهت جلوگیری از وقوع ناپایداری طولی در شناور روش های مختلفی بیان شده است که از آن جمله می‌توان به اضافه نمودن المان‌های کنترلی مانند اینترسپتور، تریم تب و... به بدنه شناور اشاره کرد. از مهم‌ترین معایب استفاده از این المان‌ها موضوع تعمیر و نگه‌داری و کنترل آن‌ها می‌باشد، در نتیجه اگر بتوان ناپایداری طولی شناور را به روشی حل کرد که نیاز به تعمیرات و نگه‌داری نداشته باشد مفید و عملی خواهد بود. در این تحقیق روش جدیدی جهت رفع ناپایداری طولی شناور تندرو ارائه شده است. در این روش با استفاده از انحنای عرضی بدنه ناپایداری شناور رفع گردیده ­است. جهت بررسی تأثیر انحنای عرضی بدنه از روش عددی استفاده شده است. همچنین جهت اعتبارسنجی روش عددی، از تست مقاومت شناور در حوضچه کشش استفاده شده است. شناور کوگار یک شناور تندرو تک بدنه هاردچاین با ددرایزی ثابت در پاشنه شناور می­باشد. از تست تجربی پارامترهایی چون مقاومت، تریم دینامیکی و بالاآمدگی مرکز ثقل حاصل می­شوند که این پارامترها جهت اعتبارسنجی روش عددی نیز به کار برده می­شوند. نتایج نهایی در قالب تأثیر انحنا بر ناپایداری طولی، مقاومت و زاویه‏ی تریم دینامیکی برای سرعت‌های ورودی مختلف ارائه شده است. نتایج نشان­می­دهدکه، تغییر انحنای عرضی تاثیر قابل ملاحظه­ای روی ناپایداری طولی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Doctors L. J.Hydrodynamics of Highspeed Small Craft, University of Michigan,No.292, Technical Report, (1985) .

[2]  Caponnetto, M.Practical CFD simulations for planing hulls, Proceedings of Second International Euro Conference on High Performance Marine Vehicles, Hamburg, pp.128–138, 2001.
[3]  Lotfi,P. Ashrafizaadeh,M. Esfahan, R. K.Numerical investigation of a stepped planning hull in calm water, Ocean Engineering, Vol. 94, pp.103–110, 2015(in Persia (.
[4]  Clement EP.,Blount, D.L., Resistance tests sofsystematic series of planing hull. hull forms. Trans.sname 71.491-579, 1963.
[5]  Perring WG., Glauert H., The stability on the water of a seaplane in planing condition. R & M 1493.
[6]  Benson JM., The porpoising characteristics of a planing surface representing the forebody of a flying-boat hull, National Advisory Committee for Aeronautics; Washington, DC, United States, NACA-WR-L-479.
[7]  Kenneth SM, Davidson SM, Locke JR., Some systematic model experiments on the porpoising characteristics of flying-boat hulls, NACA ARR No. 3F12.
[8]  Troesch AW., On the hydrodynamics of vertically oscillating planing hulls. J ShipRes;36(4):31-317, 1992.
[9]  Ghassemi H., Mansoori M., Interceptor hydrodynamic analysis for handlingtrim control problems in the high-speed crafts. J Mech Eng Sci/Proc IMechE;Vol.225(Part C), 2011.
[10] Day JP, Haag RJ.Planing boat porpoising, A thesis submitted to Webb Institute of Naval Architecture.
[11] Savitsky D. Hydrodynamic design of planing hulls, Marine Technology, 1(1), pp.71-95.
[12] Clement E, Blount D., Resistance tests of a systematic series of planing hull forms, Transactions, 71.
[13] Katayama T, Ikeda Y. A study on coupled pitch and heave porpoising instabilityof planing craft (3rd Report). J Kansai Soc Naval Archit Jpn;228:56-149, 1997.
[14]   ح. زراعتگر, ح. قاسمی, ع. ا. مقدس آهنگری, ع. عسگری, س. ا. هاشمی, “بررسی اثر تغییر زاویه خیز کف شناور منشوری پروازی بر مقاومت، تریم و بالا آمدگی به روش تست مدل و فرمول های تجربی (رگراسیونی),” پنجمین همایش ملی شناورهای تندرو, 2017.
[15] Matveev K. I. and Bari G. S., Effect of deadrise angles on hydrodynamic performance of a stepped hull, Proc. Inst. Mech. Eng. Part M J. Eng. Marit. Environ., Vol. 230, No. 4, pp. 616–622, 2016.
[16]  پ. قدیمی, س. توکلی, ع. دشتی منش, “ارایه یک مدل ریاضی برای ارزیابی آثار زاویه راس متغیر بر عملکرد شناورهای پروازی,” فصلنامه دریافنون, 1396.