استخراج ضرایب هیدرودینامیک با استفاده از مانور مکانیزم حرکت صفحه ای به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله نحوه استخراج برخی از ضرایب هیدرودینامیک یک رونده زیرسطحی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، ارائه شده و نتایج با نتایج تجربی مدل هندسی دارپا سابوف موجود در مراجع مقایسه شده است. این تحقیق روش کاربردی در استخراج ضرایب در مسائل صنعتی ارائه نموده که بدون نیاز به تولید شبکه مجدد برای هر مانور دینامیکی انجام شده و در بازه زمانی منطقی قابل اجرا باشد. در این روش با استفاده از شبیه‌سازی برخی مانورهای دینامیک استاندارد، مانند مانور یاو خالص و سوای خالص، تعدادی از ضرایب هیدرودینامیک شامل ضرایب خطی Y_v ، Y_v ̇ ، N_v ، N_v ̇و ضرایب Y_r ، Y_r ̇ ، N_r، N_r ̇در صفحه یاو قابل استخراج هستند. با تغییر صفحه مانور از یاو به پیچ، هشت ضریب دیگر نیز قابل استحصال خواهد بود. اطلاعات لازم جهت انجام تحلیل عددی، هندسه، مرکز جرم وسیله و سرعت کاری آن است. تحلیل عددی مطابق با شرایط ذکر شده برای تست تجربی مدل سابوف در مراجع، انجام گرفته و نمودارهای نیرو و ممان به صورت تابعی از زمان ارائه شده‌اند. با به کار بردن معادلات دینامیکی حرکت متناظر با نقاط خاص شامل نقاط صفر شدن سرعت و یا شتاب جانبی وسیله، ضرایب هیدرودینامیک مربوط به هندسه مورد نظر استخراج می‌گردد. نتایج بدست آمده از روش عددی با نتایج حاصل از تست تجربی ، مقایسه شده و نشان داده شده است که از این روش برای استخراج ضرایب هیدرودینامیک با دقت مناسبی می‌توان بهره برد و تطابق خوبی بین نتایج تحلیلی و تجربی دیده می‌شود.