شبيه سازي دو بعدي هيدروفويل هوشمند غوطه ور در نزديكي سطح آزاد آب و مقايسه با هيدروفويل معمولي

Two Dimensional Simulation of Smart Submerge Hydrofoil Closed to the Water Free Surface and Compare with Conventional Hydrofoil

استفاده از مواد هوشمند در هيدروفويل ها مي‌تواند باعث افزايش بازده قايق‌هاي تندرو گردد. هدف از اين تحقيق، توسعه و شبيه سازي جريان حول هيدروفويل هوشمند و مقايسه آن با هيدروفويل معمولي است. سپس اثر عمق غوطه وري (h/c) و زاويه بالچه (AOF) و عدد فرود (Fr) مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. همچنين موج ايجاد شده در سطح آزاد توسط اين دو نوع هيدروفويل با هم مقايسه شده و اثر هوشمندسازي بر طول موج و دامنه نوسان اين امواج به ازاي عمق غوطه‌وري مختلف بررسي مي‌شود. براي شبيه سازي بالچه هوشمند نيز پروفيل خمشي تير يك سر گيردار تحت بارگذاري‌ غير يكنواخت در نظر گرفته شده، به طوري كه به خوبي مي‌تواند رفتار مواد هوشمند را مدل كند. همچنين در شبيه‌سازي عددي از روش ضمني فشار مبنا براي حل معادلات ناوير-استوكس و از مدل حجم سيال (VOF) براي شبيه سازي دو فاز آب و هوا بهره گرفته شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهند كه مواد هوشمند سبب افزايش نسبت برآ به پسا (L/D) بيشتري در هيدروفويل‌‌ هوشمند مي‌شوند و در مقايسه با هيدروفويل‌هاي معمولي عملكرد مناسب‌تري دارند.