بررسي عددي اثر برخي از پارامترهاي ابعادي پايدارساز‌ هيدروفويلي در كاهش ناپايداري طولي شناور تندرو سُرشي

يكي از چالش هاي مهم در طراحي و ساخت شناورهاي تندرو سُرشي، بروز ناپايداري طولي در سرعت‌هاي بالا است. ازجمله روش‌هايي كه مي‌تواند در كاهش و يا از بين بردن اين ناپايداري‌ها مورد استفاده قرار گيرد، استفاده از پايدارساز‌ هيدروفويلي است. در اين تحقيق، به بررسي تأثير برخي از ابعاد پايدارساز هيدروفويلي بر رفتار ديناميكي شناور تندرو سُرشي تك بدنه پرداخته شده است. ابتدا، يك شناور تندرو سُرشي تك بدنه كه به‌صورت تجربي داراي ناپايداري طولي (پورپويزينگ) بوده، مدل‌سازي شده است. هر يك از اين پارامترها به كمك نرم‌افزارهاي طراحي هندسه در موقعيت خود مدل‌سازي شده است. از يك حل‌گر ديناميك سيالات محاسباتي براي شبيه‌سازي عددي مسئله استفاده شده است. در اين مقاله تلاش شده است كه با مقايسه‌ي نتايج حاصل از شبيه‌سازي و بررسي نتايج مربوط به حركات هيو و پيچ شناور، به درجه‌ي اهميت هر يك از پارامترهاي طراحي پي برده شود. در اين مرحله، جهت بررسي پارامترها، زاويه حمله صفر درجه، فاصله عمودي هيدروفويل تا كف پاشنه شناور 15 سانتيمتر و فاصله طولي هيدروفويل از ترانزوم 10 سانتيمتر فرض شده است. يكي از پارامترهايي كه در شبيه‌سازي تأثير آن بررسي گرديده، نسبت ابعاد عرض به طول كورد هيدروفويل با سطح مقطع ثابت است. از مقايسه نتايج بين سه نسبت 0.75، 1.33 و 2.083 مشخص شد، كه دامنه حركت نمودار پيچ نسبت به حالت بدون هيدروفويل در زمان 3 ثانيه به ترتيب 50، 36.6 و 63.3 درصد كاهش يافته است. بنابراين مشاهده مي شود كه افزايش نسبت عرض به طول كورد هيدروفويل در كاهش ناپايداري طولي مؤثر بوده است. پارامتر ديگري كه در گام بعدي مورد ارزيابي قرار گرفت، اثر مقدار عرض مياني هيدروفويل‌زاويه‌دار بود. با مقايسه اثر انتخاب سه اندازه‌ي 8، 16 و 24 سانتيمتر براي عرض مياني هيدروفويل مشخص گرديد، كه دامنه حركت پيچ، نسبت به حالت بدون هيدروفويل در زمان 3 ثانيه، به ترتيب 63.3، 68.3 و 63.3 درصد كاهش يافته است. هرچند نسبت متوسط 16 سانتيمتر ، كارايي بهتري را نشان مي‌دهد؛ اما به‌طوركلي تغيير اين پارامتر، تفاوت قابل ملاحظه‌اي در كاهش ناپايداري طولي شناور ايجاد نكرده و اختلاف كمي در دامنه حركت پيچ و هيو شناور بين سه حالت اتفاق افتاده است.