تحلیل مقاومت و رفتار هیدرودینامیکی یک شناور دو بدنه‌ای بدون سرنشین به روش تجربی و عددی

در این مطالعه مقاومت کل و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار هیدرودینامیکی یک شناور بدون سرنشین دو بدنه‌ای به روش عددی (دینامیک سیالات محاسباتی) با استفاده از نرم افزار استار-سی سی ام+ و روش تجربی (تست حوضچه کشش) در حوضچه کشش کوثر مورد بررسی قرار گرفته است. تست شناور در دو تناژ و چهار سرعت مختلف انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش بیانگر تطابق مطلوب بین نتایج تحلیل تجربی و عددی می‌باشد و در نهایت مشخص شد که افزایش وزن شناور تا مقدار بیشینه‌ی خود در سرعت عملیاتی، تنها افزایش %17 مقاومت کل را به همراه خواهد داشت. همچنین در انجام آزمایش‌ها مشخص شد که علیرغم طراحی شناور برای سرعت‌های عملیاتی پایین، امکان دستیابی به سرعت‌های سرشی و یا بالاتر نیز وجود دارد، اما بدلیل عدم تولید نیروی برآی هیدرودینامیکی مناسب در سرعت‌های بالا، مقاومت هیدرودینامیکی به شدت افزایش خواهد یافت. افزایش وزن مدل به میزان 4 کیلوگرم باعث افزایش زاویه پیچ تا %9، بیشینه فشار وارد بر بدنه تا %12 و دامنه‌ی موج نزدیک بدنه تا %9 خواهد شد.

experimental and numerical analysis of an unmanned twin-hull surface vessel (usv) hydrodynamic resistance and behavior

in this study, the total resistance and effects of different parameters on the hydrodynamic behavior of a twin-hull unmanned surface vessel have been investigated using the numerical method (cfd) using star-ccm+ and the experimental method (towing tank test) in kowsar towing tank (ktt). hull has been tested in two tonnages and at four different speeds. the comparison of the results of both methods shows an eligible match between the results of experimental and numerical analysis. finally, it was found that vessel weight increasing to its maximum value at the operating speed will only increase the total resistance by 17%. also, during the experiments, it was found that despite the vessel’s design for low operating speeds, it is possible to achieve planning speeds or higher. still, due to a lack of hydrodynamic lift generation at high speeds, hydrodynamic resistance will increase significantly. an increase of 4 kg in hull mass will increase the pitch angle up to 9%, the maximum pressure on the body up to 12%, and the wave height near the body up to 9%.