تحلیل هیدرودینامیکی شناور تندرو با استفاده از روش حل عددی معادلات ناویر- استوکس

در این پژوهش عملکرد هیدرودینامیکی یک شناور تندرو از سری فرم بدنه ناپل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و حل عددی معادلات متوسط گیری شده ناویر- استوکس(rans) مورد بررسی قرار گرفته است. این شبیه سازی به صورت سه بعدی، با در نظرگرفتن جریان دو فازی و توربولانسی انجام شده است. برای محاسبه مقدار مقاومت و تریم، شناور در حالت دو درجه ی آزادی در نظر گرفته شده است. همچنین با استفاده از حلگر شش درجه آزادی و با استفاده از مش های دینامیکی، معادلات دینامیک جسم صلب با معادلات حاکم بر سیال کوپل شده است. شبیه سازی های عددی برای محاسبه مقاوت این شناور در محدوده اعداد رینولدز بزرگتر از 106× 3.5 و در محدوده اعداد فرود 0.52 تا 1.65 صورت پذیرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبار سنجی گردیده است. مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان می دهد که مقدار خطای متوسط برای مقاومت و تریم شناور به ترتیب کمتر از 3 درصد و 9 درصد است که دقت روش rans را تایید می نماید.

numerical hydrodynamics analysis of a high-speed craft using rans method

in the present study, the hydrodynamic performance of a naples high-speed craft is investigated using computational fluid dynamics (cfd) and reynolds-averaged navier–stokes equations (rans). this simulation is three-dimensional, considering a two-phase and turbulent flow. to calculate the resistance and trim, the vessel is considered in two degrees of freedom. in addition to, using the 6-dof solver and using dynamic mesh, the rigid-body dynamic equations are coupled to the fluid-governing equations. numerical simulation are performed at re>3.5×106 for a range of froude number from 0.52 to 1.65, and then verified by experimental data. comparison of the numerical and experimental results shows that the average error values for resistance and trim of the vessel are less than 3% and 9%, respectively, which confirm accuracy of rans method.