بررسي عددي پايداري هيدروديناميكي شناور زيرسطحي درون جريان تراكم¬ناپذير با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي

بررسي عددي پايداري هيدروديناميكي شناور زيرسطحي با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي هدف از اين مقاله است. معادلات حاكم بر شناور زيرسطحي در صفحه حركت افقي بيان¬شده و سپس با تعريف نيروها و گشتاور هيدروديناميكي وارد بر آن بر حسب ضرايب هيدروديناميكي به كمك بسط سري تيلور، پارامتر پايداري هيدروديناميكي به عنوان تابعي از ضرايب هيدروديناميكي تعريف شده-است. با شبيه¬سازي عددي حركت مورب شناور در مسير مستقيم، نيروها و گشتاور هيدروديناميكي وارد بر بدنه بر حسب سرعت خطي محاسبه شده و ضرايب هيدروديناميكي بر حسب سرعت خطي محاسبه شده¬اند. براي محاسبه ضرايب هيدروديناميكي بر حسب سرعت زاويه¬اي حركت شناور در مسير دايره¬اي مورد آناليز عددي قرار گرفته¬است. در اين محاسبات جريان از نوع تراكم¬ناپذير و ويسكوز و بدنه به عنوان جسم صلب فرض شده¬است. معادلات حاكم بر جريان سيال به روش ميان¬گيري رينولدز معادلات ناوير-استوكس بيان شده و به كمك حلگر سي¬اف¬ايكس حل شده¬است. مقايسه نتايج عددي با نتايج آزمايشگاهي شناور سابُف نشان مي¬دهد كه دقت نتايج در زاويه حمله و سرعت زاويه¬اي پايين بسيار بيشتر است كه علت آن كمتر بودن اثر غيرخطي روابط مي¬باشد. در نهايت نتايج نشان داد كه بدنه مورد بررسي داراي ناپايداري هيدروديناميكي است و براي رسيدن به پايداري نياز به طراحي سطوح كنترلي مي¬باشد.