تحلیل هیدرودینامیکی شناور کاتاماران به روش کسر حجمی سیال vof
چکیده
امروزه با افزایش اهمیت شناورهای دریایی مدرن در کاربردهای تجاری, تفریحی و نظامی توجه ویژه ای به مطالعه این گونه شناورها جهت بهینه سازی معطوف شده است. از جمله این شناورهای مدرن و تندرو شناور کاتاماران با دونیم بدنه مجزا است که امروزه در سطح وسیعی به کار گرفته می شود. در این تحقیق از یک روش شبیه سازی نرم افزاری با نام کسر حجمی سیال یا به اختصار vof، جهت حل میدان جریان با سطح آزاد در اطراف بدنه شناور کاتاماران که با سرعت ثابت در آب های ساکن در حال حرکت می باشد، استفاده می شود. اثرات سرعت و فاصله ی بین دو نیم بدنه کاتاماران روی ارتفاع و حالات امواج و نیروهای وارده بر بدنه شبیه سازی و بررسی شده است. همچنین به منظور تحلیل و بررسی, کانتور موج تشکیل شده با نتایج حل عددی جریان پتانسیل خطی شده مقایسه شده اند. این نتایج عددی نشان داد که پروفیل موج در سطح داخلی بدنه شناور کاتاماران، بزرگ تر از مقادیر سطح بیرونی بدنه می باشد. هنگامی که فاصله ی بین دو نیم بدنه ثابت اما سرعت شناور کاتاماران افزایش می یابد تغییرات پروفیل ارتفاع موج در محدوده ی کوچک تر اتفاق می افتد. با افزایش فاصله بین دو نیم بدنه در سرعت ثابت، تداخل امواج در بین دو نیم بدنه شناور کاتاماران کاهش می یابد. بررسی نیروی درگ وارد بر نیم بدنه ها کاتاماران مشخص کرد که فاصله بین دو نیم بدنه برابر با 40 درصد طول کاتاماران بیشترین نیروی درگ را به وجود می آورد. همچنین با کاهش فاصله بین دو نیم بدنه نیروی عرضی که موجب خمش عرشه شناور می شود افزایش می یابد.