تحليل هيدروديناميكي شناور تندرو پله‌دار با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي و روش سطح پاسخ

استفاده از فرم پله در كف شناور، در صورتي كه به درستي و در موقعيت مناسب خود طراحي و اجرا شود، از عوامل موثر در كاهش مقاومت و افزايش پايداري در شناورهاي تندرو سرشي مي باشد. وجود پله در كف اين نوع شناورها باعث ايجاد يك جدايش در جريان مي‌شود و همين موضوع باعث كاهش سطح خيس بر روي شناور و در نتيجه كاهش نيروي پسا بر روي بدنه و همچنين كاهش تريم ديناميكي مي‌گردد. در اين مطالعه با ايجاد تغييرات در سه پارامتر ورودي يك فضاي طراحي ايجاد گرديد. پارامتر هاي ورودي شامل سرعت خطي شناور، فاصله پله از پاشنه شناور و تغيير ارتفاع پله در عرض شناور مي باشد. مطالعات حاضر با استفاده از شبيه‌سازي ديناميك سيالات محاسباتي همراه شده با روش سطح پاسخ مورد بررسي قرار گرفته است. شبيه سازي ديناميك سيالات محاسباتي توسط نرم افزار STAR CCM صورت پذيرفت. همچنين از روش طراحي آزمايش ها و روش باكس بنكن براي انتخاب نمونه ها و از مدل كريگينگ براي فرآيند سطح پاسخ استفاده گرديد. همچنين از الگوريتم ژنتيك و روش غربالگري براي پيدا كردن نقاط بهينه استفاده شده است. پارامترهاي خروجي مورد بررسي شامل نيروي پسا و برا وارد بر بدنه شناور و تريم كلي شناور مي باشد. نتايج آناليز حساسيت بر روي پارامترهاي ورودي نشان مي دهد كه سرعت شناور تاثيرگذارترين پارامتر بر روي مقادير پارامترهاي خروجي است. نتايج حاصل از بررسي نشان مي دهدكه با افزايش سرعت، نيروي براوارد بر بدنه به طور پيوسته افزايش مي يابد. با افزايش زاويه ددرايز پاشنه، مقدار نيروي برآ كاهش مي يابد كه اين روند به صورت پيوسته نيست و در زاويه ددرايزهاي بالا تا حدودي ثابت است. همچنين با افزايش سرعت جريان، مقدار تريم كل شناور كاهش مي يابد. اما اين تغييرات در زاويه ددرايزهاي مختلف متفاوت است. با افزا يش زاويه ددرايز مقدار تريم افزايش مي يابد. علت اين امر هوادهي بهتر در اين حالت است. همچنين نتايج نشان مي دهد، با افزايش فاصله پله از پاشنه مقدار تريم كاهش مي يابد.