مطالعه عددی اثرات تغییر ارتفاع و موقعیت طولی پله، در یک ورق پروازی

برای اکثر شناورها، مقاومت اصطکاکی بدنه در آب، بیشترین سهم را در مقاومت کل کشتی دارد؛ بنابراین در چند دهه گذشته تحقیقات بسیاری در زمینهی کاهش مقاومت اصطکاکی کشتی انجام شده است. در این میان، شناورهای پله دار با کاهش قابل توجه در میزان سطح خیس جایگاه ویژه ای در شناورهای تندرو پروازی دارند. در این پژوهش تاثیر ایجاد تک پله عرضی در ورق تخت در آب آرام با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و تحلیل شده است. ابتدا شناور به صورت ورق پروازی درتریم و آبخور ثابت در آب آرام مدل شده است. با اضافه کردن پله عرضی به هندسه مدل، نسبت درگ اصطکاکی به لیفت کل ورق ارزیابی گردیده و نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج موجود مقایسه شده اند. همچنین، تغییرات مقدار درگ اصطکاکی و طول سطح خیس در اثر جابجایی موقعیت طولی پله و تغییر در ارتفاع پله بررسی شده اند.

A Numerical Study of the Effects of Changing the Height and Location of the Step on a Planing Flat Plate

For most vessels, the frictional resistance of the hull in the water has the largest share in the total resistance of the ship, so in the past few decades much research have been done on reducing the frictional resistance of ships. Among these, stepped vessels with a significant reduction in the amount of wetted surface have a special place. In this study, the effect of a single transversestep on a flat plate is investigated in calm water with computational fluid dynamics methods. First, the vessel is modeled as a planing flat plate in a fixed trim and draft. By adding a transverse step to the geometry of the model, the proportion of frictional drag to the lift is calculated and compared with the other results. Also, changing the amount of frictional drag and wetted surface due to the changing of the longitudinal position and height of the step are investigated.