در کار حاضر ابتدا جریان لزج تراکم ناپذیر و مغشوش اطراف یک پروانه پنج پره ای در شرایط جریان ورودی یکنواخت با استفاده از نرم افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت غیر دائم فرض شده و چرخش پروانه با استفاده از روش شبکه لغزان مدل شده است. شبکه تولید شده شامل 2,100,000 سلول است که به صورت بی سازمان در اطراف پروانه توزیع شده است. بمنظور اعتبار سنجی حل عددی جریان اطراف پروانه 5.55b با شرایط مشابه شبیه سازی شده که از تطابق خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. نتایج نشان می دهند که ضرایب نیروی محوری و گشتاور با افزایش ضریب پیشروی کاهش می یابند. همچنین بررسی توزیع نیروی محوری در طول شعاع پره ها نشان می دهد که 40% خارجی پروانه بیشترین سهم را در تولید نیروی محوری بر عهده دارد. بررسی میدان سرعت در بالا دست جریان نشان می دهد که میدان سرعت القایی پروانه به بالادست جریان با افزایش سرعت جریان یکنواخت ورودی به پروانه کاهش می یابد. در بخش بعدی جریان اطراف بدنه شناور زیر آبی در شرایط عدم حضور پروانه مورد بررسی قرار گرفته است. حل عددی جریان با استفاده از یک شبکه بی سازمان، متشکل از 17,500,000 سلول انجام گرفته است. در این شبیه سازی ضرایب هیدرودینامیکی نیروهای وارد بر شناور در حرکت آن با سرعت های مختلف در بازه 1 تا 24/8 متر بر ثانیه برآورد شده است. نتایج بدست آمده از کار حاضر که توافق خوبی با نتایج گزارش شده از یک مرکز پژوهشی دریایی دارند، نشان می دهند که ضریب درگ شناور با افزایش عدد رینولدز جریان در بازه سرعت های ذکر شده در حدود 20% کاهش می یابد و مکانیزم غالب در تولید نیروی درگ کل، نیروی اصطکاکی است. بررسی میدان جریان در انتهای شناور نشان می دهد که فاکتور دنباله که بیانگر میزان کاهش سرعت متوسط سیال در انتهای شناور می باشد، با افزایش سرعت شناور در بازه سرعت مورد بررسی در حدود 15% کاهش می یابد. سرانجام جریان اطراف شناور زیر آبی در شرایط حضور پروانه در انتهای بدنه مورد بررسی قرار گرفته است. جریان به صورت غیر دائم فرض شده و چرخش پروانه با استفاده از روش شبکه لغزان مدل شده است. شبکه تولید شده شامل 17,000,000 سلول است که بصورت بی سازمان در اطراف بدنه و پروانه توزیع شده است. در این شبیه سازی ضرایب هیدرودینامیکی نیروهای وارد بر شناور در حرکت آن با سرعت های مختلف در بازه 2 تا 24/8 متر بر ثانیه بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که نیروی تولیدی پروانه بدلیل حضور سطوح کنترل در انتهای بدنه و در مسیر جریان ورودی به پروانه نوسانی است بطوریکه نیروی تولیدی هر پره در هر دور چرخش پروانه 4 بار نوسان می کند. در ضریب پیشروی یکسان ضرایب هیدرودینامیکی در حالت کار پروانه در پشت شناور کمتر از حالت آب باز است و با افزایش ضریب پیشروی این اختلاف بیشتر می شود. مقایسه نیروهای وارد بر بدنه در شرایط حضور و عدم حضور پروانه نشان داد که در شرایط حضور پروانه بدلیل مکش پروانه ضریب درگ فشار و اصطکاکی افزایش می یابد که در این میان افزایش ضریب درگ فشاری بیشتر است. نهایتاً ضریب درگ کل در حالت حضور پروانه حداکثر 20% از حالت عدم حضور پروانه بیشتر است که در سرعت (m/s)2 شناور رخ می دهد. همچنین مشخص شد که اثرات مکش پروانه، تا فاصله 2/0 طول شناور بر ضریب فشار و تا فاصله 25/0 طول شناور بر تنش برشی بدنه شناور مشهود است که این مقدار با کاهش سرعت شناور و افزایش شدت مکش پروانه به ترتیب به 4/0 و 3/0 افزایش می یابد.

از اهم مسائلی که در طراحی هر سازه در نظر گرفته می شود نیروهای وارد بر سازه می باشد. یک سازه دریایی علاوه بر تحمل بارهای مرده در معرض نیروهای ناشی از امواج و جریان های دریایی نیز می باشد. لذا درک کامل این نیروها و اثرات آن بر روی سازه های دریایی از مهمترین مسائل علوم دریایی می باشد. تا کنون فعالیت های تحقیقاتی زیادی اعم از تجربیات آزمایشگاهی، مشاهدات میدانی، روش های عددی و روش های تحلیلی و نظری در مورد نیروی امواج انجام شده است. یکی از روش های عددی محاسبه ضرایب نیروی ناشی از امواج استفاده از تئوری پراش می باشد. در این تئوری با فرض جریان پتانسیل و توزیع نقاط منفرد بر روی سطح جسم به محاسبه ضرایب نیرو و گشتاور وارد بر آن پرداخته می شود. مهمترین بخش در استفاده از تئوری پراش محاسبه تابع گرین می باشد. این تابع که وظیفه ارضای شرایط مرزی از قبیل سطح آزاد، بستر دریا و شرط تشعشع را بر عهده دارد تابعی بسیار پیچیده بوده و زمان زیادی از محاسبات را بخود اختصاص می دهد. از طرف دیگر در سالیان اخیر شاهد تحقیقاتی نسبتا وسیع در زمینه پردازش اطلاعات در مواردی که رابطه ای فیزیکی بین داده ها وجود ندارد و یا محاسبه این رابطه براحتی امکان پذیر نیست بوده ایم. نمونه ای از این تحقیقات، مدل سازی مغز انسان می باشد. این مدل که به شبکه های عصبی معروف هستند با توجه به ساختار منحصر بفرد خود دارای قابلیت های مختلفی از قبیل تخمین تابع، شناسایی الگو و دسته بندی می باشند. تخمین توابع پیچیده و غیر خطی در کمترین زمان ممکن از جمله پرکاربردترین قابلیت شبکه های عصبی در علوم مهندسی می باشد. در این پایان نامه سعی داریم از شبکه های عصبی در تخمین تابع گرین استفاده کرده تا بتوانیم زمان انجام محاسبات را تا حد قابل قبولی کاهش دهیم. برای این منظور از دو گونه شبکه عصبی بنام های شبکه های چند لایه و شبکه های پایه شعاعی استفاده شده است. استفاده از شبکه های عصبی مستلزم آن است که این شبکه ها ابتدا تحت آموزش قرار گیرند. آموزش در شبکه های عصبی بدین معنی است که ابتدا یک سری ورودی و خروجی مطلوب به شبکه داده می شود سپس شبکه با استفاده از این داده ها متغیر های داخلی خود را بگونه ای تنظیم می کند که کمترین خطا بین خروجی مطلوب و خروجی شبکه وجود داشته باشد. در این پایان نامه پس از آموزش شبکه های عصبی گوناگون و بمنظور بررسی میزان خطای پیش بینی شبکه های عصبی و مقایسه مدت زمان اجرای برنامه، سه هندسه سیلندر عمودی، دیسک شناور و یک بویه اقیانوس شناسی تحت بررسی قرار گرفت. ضرایب نیرو و گشتاور وارد بر این هندسه ها یک بار بدون استفاده از شبکه عصبی و بار دیگر با استفاده از این شبکه محاسبه گردید. نتایج نشان می دهد در صورتی که شبکه های عصبی بدرستی آموزش داده شوند می توانند ضرایب نیرو و گشتاور را با دقت بالایی پیش بینی کنند و مدت زمان اجرای برنامه را تا چندین برابر کاهش دهند. با مقایسه شبکه های پرسپترون و پایه شعاعی می توان گفت دقت شبکه های پایه شعاعی بیشتر می باشد اما مدت زمان پاسخگویی آن ها نیز بیشتر از شبکه های چندلایه می باشد.