استخراج ضرایب هیدرودینامیک رونده زیرسطحی با استفاده از شبیه‌سازی عددی آزمون حرکت ماه‌گونه

Abstract

در این مقاله آزمون حرکت ماه‌گونه که در استخراج ضرایب هیدرودینامیک رونده‌های زیرسطحی مانند زیردریایی‌ها و اژدرها کاربرد دارد با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شده است. معادلات دینامیک حرکت رونده‌های زیرسطحی ارائه شده و بارهای هیدرودینامیکی وارد بر رونده با استفاده از بسط تیلور تقریب زده شده است. مشخصات آزمون حرکت ماه‌گونه بیان شده و نشان داده شده که تعدادی از ضرایب هیدرودینامیک خطی و غیرخطی با استفاده از آن قابل تعیین است. با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، شبیه‌سازی عددی حرکت رونده در آزمون مذکور انجام شده و با پردازش نتایج حاصل ضرایب خطی و غیرخطی رونده زیرسطحی بدست آمده‌اند. همچنین برای شبیه‌سازی عددی از روش شبکه ایستا همراه با معادلات حاکم بر حرکت سیال در مرجع غیرلخت استفاده شده است. استفاده از شبکه ایستا هزینه محاسباتی را کاهش می‌دهد و کیفیت شبکه را در طول تحلیل حفظ می‌کند. نتایج حاصل با موارد مشابه که در مراجع آمده‌اند مقایسه شده و تطابق خوبی بین نتایج دیده شده است. ضرایب هیدرودینامیک حاصل در شبیه‌سازی حرکت شش درجه آزادی، تعیین مانورپذیری، طراحی ، هدایت و کنترل رونده‌های زیرسطحی کاربرد دارد.