بررسی تاثیر مشخصه‌های هندسی اسپری ریل بر مولفه‌های هیدرودینامیکی و مقاومت شناور در آب های آرام

سطح خیس ناشی از اسپری آب یکی از عوامل ایجاد مقاومت در شناورهای تندرو می‌باشد. بر این مبنا تاثیر زائده اسپری‌یل در راستای کاهش مقاومت شناور بررسی شده و تاثیر مشخصه‌های هندسی آن شامل زاویه زیرین، عرض و تعداد اسپری ریل‌ها بر مولفه‌های هیدرودینامیکی و مقاومت شناور با استفاده از روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی‌های عددی با داده‌های مشابه آزمایشگاهی برای شناور بدون زائده اعتبارسنجی گردیده است. روش تاگوچی 18 طرح آزمایش پیشنهاد نموده است که هر طرح آزمایش در دو حالت کلی قرارگیری اسپری ریل‌ها (در راستای چاین و موازی با کیل) برای عدد فرود عرضی 1.99 و 3.33 شبیه‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که دو مشخصه هندسی زاویه زیرین و تعداد اسپری‌‌ها با افزایش عدد فرود شناور رابطه مستقیم دارند به طوری که در حالت حرکتی پروازی زاویه زیرین مثبت با بیشترین تعداد اسپری ریل کاهش بیشتری در میزان مقاومت شناور ایجاد نموده است به‌علاوه مقدار بهینه مشخصه هندسی عرض اسپری ریل با افزایش عدد فرود کاهش یافته است در نتیجه مقدار عرض اسپری ریل با افزایش عدد فرود رابطه عکس داشته است. همچنین اسپری ریل‌های موازی با کیل به نسبت اسپری ریل‌های در راستای چاین نقش موثرتری در کاهش مقاومت شناور دارند. مقدار تریم و بالاآمدگی شناور برای اسپری ریل‌های موازی با کیل در مقایسه با اسپری ریل‌های موازی با چاین کمتر بوده است که این امر موجب کاهش احتمال وقوع ناپایداری طولی پورپویزینگ در شناور می‌گردد.

investigation of the effects of geometrical characteristics of the spray rail on hydrodynamic components and floating resistance in calm waters

the wet surface caused by water spray is one of the factors of creating resistance in high-speed floats. on this basis, the effect of the sprayer appendage in reducing the buoyancy resistance has been investigated and the effect of its geometric characteristics, including the bottom angle, width and number of spray rails, on the hydrodynamic components and the buoyancy resistance has been investigated using a numerical method. the results of numerical simulations have been validated with similar laboratory data for the float without appendages. taguchi’s method has proposed 18 test designs, that each test design is simulated in two general positions of spray rails (in line with the chine and parallel to the keel) for the transverse landing number of 1.99 and 3.33. the results show that the two geometric characteristics of the bottom angle and the number of sprays have a direct relationship with the increase in the landing number of the float, so that in the flight mode, the positive bottom angle with the highest number of rail sprays has caused a greater decrease in the resistance of the float, in addition to the optimal value of the width geometric characteristic the rail spray has decreased with the increase of froud number, as a result, the width of the rail spray has an opposite relationship with the increase of froud number. also, spray rails parallel to the keel have a more effective role in reducing floating resistance than spray rails in line with the chine. the amount of trim and rise of the float for the spray of rails parallel to the keel is less compared to the spray of rails parallel to the chine, which reduces the possibility of longitudinal porpoising instability in the float.