بررسي عددي و تجربي رفتار هيدروديناميكي گردابه نعل اسبي اطراف برجك

Numerical and Experimental Investigation of Hydrodynamic Behavior of a Horseshoe Vortex around sail

گردابه نعل اسبي در اطراف تلاقي برجك-بدنه زيردريايي ايجاد شده و تاثير مهمي در يكنواختي جريان ويك پروانه زيردريايي دارد، و نمي توان اثر گردابه نعل اسبي را روي عملكرد هيدروديناميكي زيردريايي ناديده گرفت. گردابه نعل اسبي نويز هيدروديناميكي زيردريايي را افزايش مي دهد و باعث غير-يكنواختي جريان پروانه مي شود. يك روش مناسب براي كاهش اثرات جريان گردابه اي، استفاده از مولدهاي ورتكس است. در تحقيق حاضر به كمك روش مريي سازي با روغن و شبيه سازي عددي با نرم افزار اپن فوم، ميدان جريان در اطراف يك مدل زيرسطحي استاندارد با استفاده از مولدهاي ورتكس در زواياي حمله 30????0? بررسي شده است. استفاده از روش آزمايشگاهي در تونل باد و شبيه سازي عددي در مطالعه حاضر به بررسي فيزيك اثر مولدهاي ورتكس روي ساختار گردابه هاي تشكيل شده در اطراف زيرسطحي كمك نمود. در اين مطالعه، نتايج حاصل نشان مي دهند كه استفاده از مولدهاي ورتكس باعث كاهش قدرت گردابه نعل اسبي، خط جدايش، اندازه ابعاد گرادبه هاي عرضي و نيروي پسا مي شود.

The horseshoe vortex generated around the sail-body junction of a submarine has an important influence on the uniformity of the submarine wake at the propeller and hydrodynamic noise. The influence of the horseshoe vorex on the submarine performance is not negligible. A suitable way to reduce the effects of this separated flow is to use vortex generators. The main goal of the present study is to investigate the flow field around a standard underwater model employing the vortex generator by using the oil flow visualization method and CFD method (OpenFOAM code) in 0°???30° angles of attack. In this study, the application of experimental method in wind tunnel and CFD simulation which can help us to precisely study the structure of vortical flow field. The results show that Vortex Generators placed along the submarine do indeed significantly reduce strength of the horseshoe vortex, line separation, size of cross-flow vortices and drag force.