بهبود عملکرد هیدرودینامیکی یک گلایدر دریایی با دینامیک سیالات محاسباتی

گلایدرها متحرک‌های دریایی جدیدی با کاربردهای تحقیقاتی و نظامی هستند که با غوص و صعود متوالی حرکت می‌کنند لذا بدنه و بال‌های مناسب برای دست‌یابی به بیشترین سرعت پیشروی مهم هستند. متغیرهای مربوط به طراحی هیدرودینامیکی شامل فرم بدنه اصلی، بال (مقطع، ابعاد، شکل، موقعیت طولی و عمودی آن‌ها) و هیدرواستاتیک (زاویه تریم استاتیکی، میزان نیروی افزوده) هستند. گلایدر دریایی اسپری به عنوان طرح اولیه انتخاب می‌شود و با تغییر دادن اجزاء، اثر هرکدام در عملکرد آن با شبیه‌سازی عددی بررسی و حالت‌های مناسب تعیین می‌شود. شبیه‌سازی عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی در نرم‌افزار استار سی‌سی‌ام‌پلاس انجام می‌شود و مطابق اعتبارسنجی، خطای آن کمتر از 10% است. بدنه گلایدر اسپری، کمترین مقاومت را دارد. برای بال، مقاطع متقارن عملکرد بهتری دارند و مقطع naca 0012 انتخاب می‌شود. به لحاظ هیدرودینامیکی بال‌ها با ابعاد کوچکتر رفتار هیدرودینامیکی بهتری نشان داده و با عقب بردن بال، مقدار سرعت پیشروی افزایش می‌یابد. افزایش زاویه تریم استاتیکی و افزایش مقدار نیروی افزوده اثر مثبت بر سرعت پیشروی دارند.

hydrodynamic improvement of underwater glider by computational fluid dynamics method

gliders are new marine vehicles which have research and military uses and they move by sequent diving and climbing. suitable design of its main body and wings are important for the most advance velocity. hydrodynamic design variables are main body form, wings (cross section, dimensions, shape, longitudinal and vertical position) and hydrostatic parameters (static trim angle, amount of added force). spray marine glider is selected as the initial design and changing each of its component in numerical simulation show its effects on the glider performance then the appropriate ones are chosen. the glider is simulated by computational fluid dynamics method in star ccm+ that its error is less than 10% according to a validation. the main body of spray has the least resistance force. symmetry sections performance are better for the wings, and naca 0012 foil is chosen. smaller wings are better. by moving the wings to back of the glider the advance velocity increases. increasing the static trim angle and the added force causes increasing the advance velocity.