با توجه به کاربردهای گسترده شناورهای تندرو ، ارگان های مختلف دریایی در کشورمان در عرصه های دفاعی و غیر دفاعی (تفریحی و مسافربری و حتی باری و ...) از این شناورها استفاده می کنند و خوشبختانه تا حدودی در طراحی عملی (روش سعی و خطا) و ساخت به موفقیتهای خوبی دست یافته اند اما هنوز در زمینه طراحی مناسب و بررسی بعضی از مسایل هیدرودینامیکی و سازه ای مشکلاتی به چشم می خورد و نیاز به تحقیقات و پژوهش های بیشتری در این زمینه احساس می شود. از مسایل مهم در طراحی شناورهای تندرو بحث کنترل و جلوگیری از ناپایداری است. یکی از ناپایداری های شایع در شناورهای پروازی که مورد مطالعه در این پروژه است، ناپایداری طولی به نام پورپویزینگ می باشد. این پدیده ناشی از حرکت کوپل هیو و پیچ شناور در آب آرام در سرعت های بالا می باشد که سبب تصادم و آسیب دیدگی می شود . تا کنون کارهای تحقیقاتی زیادی در این زمینه توسط محققان صورت گرفته است اما در داخل کشور در این زمینه مطالعات سیستماتیکی انجام نشده است. مطالعه و بررسی این پدیده می تواند منجر به پیش بینی شرایط رخداد پورپویزینگ در شناورهای تندرو شود. این پدیده خصوصا در سرعت های بالا می تواند موجب واژگون شدن شناور شود. در این پروژه معادلات حرکت کوپل شده هیو و پیچ در آب آرام برای شناور تندرو بیان گردیده و با حل معادلات دو درجه آزادی (هیو و پیچ) می توان دامنه حرکت کشتی در راستای قایم را محاسبه نمود. همچنین تاثیرات زاویه تریم، سرعت، بارگذاری و پاسخ خطی دامنه حرکت هیو و پیچ نیز قابل بررسی است. هدف اصلی این پایان نامه بررسی پورپویزینگ شناور، مقایسه روش های موجود و استخراج کد کامپیوتری به جهت سهولت در انجام محاسبات بوده است با توجه به اینکه محاسبه ضرایب هیدوردینامیکی به روش های نیمه تجربی انجام شده است، مقایسه ضرایب حاصل از حل عددی و محاسبه مجدد پارامترهای مورد نیاز برای بررسی پدیده پورپویزینگ برای ادامه کار پیشنهاد می شود.

سازه های ساحلی و دریایی در برگیرنده طیف وسیعی از سازه ها می باشند و امواج بوجود آمده بوسیله شناورها در آب های ساحلی، قادر به واژگون کردن یا به گل نشستن قایق های کوچک و کشتی های بزرگ لنگر اندازی شده می باشند این امواج می توانند باعث فرسایش و از بین بردن موج شکن ها شوند. در این پایان نامه با در نظر گرفتن یک کانال عریض با عمق ثابت و دیواره های قائم به شبیه سازی محیط بندرگاه پرداخته شد. از آنجایی که سرعت شناور در بندرگاه بسیار پایین است و ابعاد شناور نسبت به بندرگاه کوچک است و با فرض عبور یک جریان آزاد با سرعت ثابت از یک شناور ثابت به حل معادله حاکم بر جریان محیط مسئله پرداخته شد.

در این پروژه روش محاسباتی مشخصه های هیدرودینامیکی هیدروفویل متحرک و مغروق در زیر سطح آزاد آب ارایه گردیده است. این روش برای هر فاصله ای ما بین جسم و سطح آزاد در اعداد فرود مختلف کاربرد دارد. بر اساس تیوری گرین و انتخاب پتانسیل مناسب در محدوده داخلی جسم مغروق، معادلات از نوع پتانسیل کل در سیستم مختصات مختلط محاسبه شده است. شرط کوتا با فرض خطی بودن تابع پتانسیل در لبه فرار ارضاء گردیده است. فشار روی سطح آزاد ثابت و شرایط مرزی روی سطح آزاد به صورت خطی در نظر گرفته شده است و از روش تصویرکردن برای ارضاء نمودن آن استفاده شده است. تعیین پتانسیل کل روی بدنه جسم بر اساس قرارگیری دوبله با قدرت ثابت در طول هر المان انجام پذیرفته است. همچنین بر اساس تیوری گرین و انتخاب پتانسیل مناسب در محدوده داخلی جسم مغروق، معادلات از نوع پتانسیل سرعت و با وجود شرایط مرزی نیومن در سیستم مختصات مختلط محاسبه شده است. در این حالت نیز شرط کوتا با فرض خطی بودن تابع پتانسیل در لبه فرار ارضاء گردیده است. مانند حالت قبل فشار روی سطح آزاد ثابت و شرایط مرزی روی سطح آزاد به صورت خطی در نظر گرفته شده است و از روش تصویرکردن برای ارضاء نمودن آن استفاده شده است. تعیین پتانسیل سرعت روی بدنه جسم بر اساس قرارگیری چشمه و ورتکس با قدرت ثابت در طول هر المان انجام پذیرفته است. مقایسه نتایج بدست آمده برای هیدروفویل ضخیم غیر سیمتریک، سیلندر با مقطع دایره و بیضوی با نتایج تحلیلی و عددی ، بیانگر دقت بالای روش ارایه شده است.