بررسی عددی مقاومت افزوده‌ی یک شناور دو‌بدنه‌ی مجهز به گُوِه‌ی پاشنه در موج منظم

در این پژوهش رفتار دینامیکی یک شناور دو‌بدنه تحت اثر افزودن گوه پاشنه در امواج منظم مورد ارزیابی قرار گرفته است. حل عددی دینامیک شناور با استفاده از معادلات متوسط‌ گیری شده ناویر - استوکس و حلگر اینتر‌دایم ‌فوم نرم‌افزار متن‌باز اپن ‌فوم صورت‌گرفته است. نتایج حل عددی در آب آرام با داده‌های آزمایشگاهی منتشر شده تطابق قابل‌قبولی (بیشترین خطای کمتر از 3 درصد) دارد. بیشترین سرعت شناور در آب آرام، معادل عدد فرود 0.747 بوده و با فرض ثابت‌بودن حداکثر توان موتور، شناور توانسته است در آب مواج به سرعتی معادل عدد فرود 0.274 دست پیدا کند. هر چند وجود گوه در آب آرام باعث ایجاد نیروی برآ در پاشنه و کنترل ناپایداری‌های طولی شده است، اما همین گُوه باعث عدم توازن نیروهای فشاری در سرعت کمتر و در شرایط آب مواج شده است. در مجموع، برآیند نیرو‌های وارد بر شناور در امواج منجر به افزایش دامنة حرکات جابه‌جایی عمودی و غلتش طولی به ترتیب به مقدار 5 و 7 درصد برای شناور مجهز به گُوِه شده است. این امر یک نقطة ضعف برای شناور دارای گُوِه در شرایط مواج می‌باشد؛ بنابراین، نصب گُوِه باعث افزایش 4.26 درصدی مقاومت افزوده در امواج شده است. افزودن گُوِه برای کاهش ناپایداری طولی در آب آرام و سرعت طراحی مطلوب بوده، اما برای این شناور خاص ثابت شد که افزودن گُوِه‌ی پاشنه با زاویۀ ثابت می‌تواند در رفتار شناور در امواج اثر نامطلوب داشته باشد. به همین دلیل برای دستیابی به عملکرد مناسب در همۀ شرایط کاری، می‌بایست از گُوِه با امکان تغییر زاویه استفاده نمود.

numerical investigation of the added resistance of a twin-hull ship equipped with a stern wedge in a regular wave

in the current study، dynamics of a twin-hull ship has been evaluated in regular waves. numerical solution has been done using the reynolds-averaged navier-stokes equations and the interdymfoam solver of openfoam open-source code. the results of the numerical solution in calm water present acceptable agreement with the published experimental data. the maximum speed of the ship in calm water is equivalent to froude number=0.747 and assuming the maximum engine power is constant، the ship has been able to reach a speed equivalent to the froude number=0.274 in waves. although the presence of the wedge in calm water condition has caused the lift force and the control of longitudinal instabilities، but the same wedge has caused the imbalance of pressure forces at a lower speed and in a state where the ship is moving in waves. in general، the result of the forces acting on the ship in the waves has led to an increase in the range of heave and pitch motions (5 and 7 percent respectively) for the body equipped with a wedge، which is a weak point for the ship equipped with a wedge. installing the wedge has increased the added resistance in waves by 4.26%. although، the addition of the wedge has reduced the longitudinal instability in calm water at design speed، but for this ship it was proven that the addition of the wedge leads to the deterioration of the ship dynamics in waves. so، a controllable angle stern wedge could be installed to have the best performance in all conditions.