بررسی تجربی و عددی ضرایب هیدرودینامیک و جریان حول یک شناور سطحی در حوضچه کشش پژوهشکده علوم و تکنولوژی زیردریا

نتایج تست مقاومت و پروفیل موج اطراف بدنه برهنه یک مدل شناور سطحی رزمی با نام dtmb-5415 برای اولین بار با مقیاس 1:71 در محدوده عدد فرود 45/0-05/0 در حوضچه کشش پژوهشکده علوم و تکنولوژی زیردریا همراه با تحلیل عددی این مدل توسط یک کد تجاری موثق در زمینه تحلیل جریان سطح آزاد، در این پایان نامه آورده شده است. در ساخت مدل تجربی، مراحل تست مقاومت و پروفیل موج، اندازه گیری پارامتـرها، جمع آوری داده ها و همچنین تحلیل نتایج تجربی از گزارشات کمیته های تخصصی و استانداردهای کنفرانس بین المللی حوضچه های کشش پیروی شد. از آنجا که هدف این پژوهش بدست آوردن اطلاعات پایه ای برای مقیاسی جدید از کشتی مذکور بود، بررسی تاثیر مقیاس در نتایج که ناشی از اثر ضریب شکل می باشد مورد توجه قرار گرفت و مقدار 084/0 برای این ضریب بدست آمد. در تحلیل عددی، کد تجاری cfx که بر اساس روش گسسته سازی حجم محدود نوشته شده است، انتخاب گردید. مدل توربولانس k-? برای مدل سازی آشفتگی و روش کسرحجمی برای تقریب سطح آزاد جریان به کار گرفته شد. از الگوهای با مرتبه دوم دقت برای گسسته سازی ترم های جابه جایی معادلات پیوستگی حجمی و مومنتوم استفاده شد. برای همگرایی بهتر حل، معادلات پیوستگی حجمی به صورت همبسته و ضمنی همراه دیگر معادلات حاکم حل گردید. در این کد شرایط مرزی ایده آل منطبق بر فیزیک مسئله (فرض مرز دور برای دیوار جانبی و کف) در نظر گرفته شد. از این تحلیل نیروی مقاومت کل و نتایج پروفیل موج بر روی بدنه برهنه و توزیع سرعت در سطح آزاد برای محدوده اعداد فرود فوق آورده شده است.