پیام خود را بنویسید

XML English Abstract Print


1- دانشگاه خلیج فارس
چکیده:   (213 مشاهده)
یکی از چالش‌های مهم در طراحی و ساخت شناورهای تندرو سُرشی، بروز ناپایداری طولی در سرعت‌های بالا است. ازجمله روش‌هایی که می‌تواند در کاهش و یا از بین بردن این ناپایداری‌ها مورد استفاده قرار گیرد، استفاده از پایدارساز‌ هیدروفویلی است. در این تحقیق، به بررسی تأثیر برخی از ابعاد پایدارساز هیدروفویلی بر رفتار دینامیکی شناور تندرو سُرشی تک بدنه پرداخته شده است. ابتدا، یک شناور تندرو سُرشی تک بدنه که به‌صورت تجربی دارای ناپایداری طولی (پورپویزینگ) بوده، مدل‌سازی شده است. هر یک از این پارامترها به کمک نرم‌افزارهای طراحی هندسه در موقعیت خود مدل‌سازی شده است. از یک حل‌گر دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه‌سازی عددی مسئله استفاده شده است. در این مقاله تلاش شده است که با مقایسه‌ی نتایج حاصل از شبیه‌سازی و بررسی نتایج مربوط به حرکات هیو و پیچ شناور، به درجه‌ی اهمیت هر یک از پارامترهای طراحی پی برده شود. در این مرحله، جهت بررسی پارامترها، زاویه حمله صفر درجه، فاصله عمودی هیدروفویل تا کف پاشنه شناور 15 سانتیمتر و فاصله طولی هیدروفویل از ترانزوم 10 سانتیمتر فرض شده است. یکی از پارامترهایی که در شبیه‌سازی تأثیر آن بررسی گردیده، نسبت ابعاد عرض به طول کورد هیدروفویل با سطح مقطع ثابت است. از مقایسه نتایج بین سه نسبت 0.75، 1.33 و 2.083 مشخص شد، که دامنه حرکت نمودار پیچ نسبت به حالت بدون هیدروفویل در زمان 3 ثانیه به ترتیب 50، 36.6 و 63.3 درصد کاهش یافته است. بنابراین مشاهده می شود که افزایش نسبت عرض به طول کورد هیدروفویل در کاهش ناپایداری طولی مؤثر بوده است. پارامتر دیگری که در گام بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت، اثر مقدار عرض میانی هیدروفویلزاویه‌دار بود. با مقایسه اثر انتخاب سه اندازه‌ی 8، 16 و 24 سانتیمتر برای عرض میانی هیدروفویل مشخص گردید، که دامنه حرکت پیچ، نسبت به حالت بدون هیدروفویل در زمان 3 ثانیه، به ترتیب 63.3، 68.3 و 63.3 درصد کاهش یافته است. هرچند نسبت متوسط 16 سانتیمتر ، کارایی بهتری را نشان می‌دهد؛ اما به‌طورکلی تغییر این پارامتر، تفاوت قابل ملاحظه‌ای در کاهش ناپایداری طولی شناور ایجاد نکرده و اختلاف کمی در دامنه حرکت پیچ و هیو شناور بین سه حالت اتفاق افتاده است.
متن کامل [PDF 3465 kb]   (27 دریافت)    
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: هیدرودینامیک کشتی
دریافت: 1402/11/11 | پذیرش: 1403/4/9

فهرست منابع
1. Savitsky, D., (1985), Planing craft. Naval Engineers Journal, Vol. 97, No.2. [DOI:10.1111/j.1559-3584.1985.tb03397.x]
2. Faltinsen, O.M., (2005), Hydrodynamics of High-Speed Marine Vehicles; Cambridge University Press: Cambridge, UK. [DOI:10.1017/CBO9780511546068]
3. Ikeda Y., (2000), Stability of high-speed craft. In: Vassalos D, et al., editors. Con-temporary ideas on ship stability. New York: Elsevier Science Ltd.; 2000.p. 401-9. http://dx.doi.org/10.1016/B978-008043652-4/50031-6 [DOI:10.1016/B978-008043652-4/50031-6] []
4. Moonesun, M., (2012), Hand book of naval architecture engineering, Publications of Kanoon Pezhohesh, 2nd Edition, ISBN: 9786005287745. (In Persian)
5. King D. W. and Lockwood A. L., (1928), Anticavitation plate for outboard motors. United States Patent Office. Patent No.:1,734, 911. Nov. 5, 1929, Appl. No. 290,306.
6. Larson W., (1984), Boat stabilizer. United States Patent Office. Patent No.: 4,487,152., Appl. No. 482,401.
7. Day, J. P. and Haag R. J., (1952), Planing Boat Porpoising-A Study of the Critical Boundries for a Series of Prismatic Hulls, Thesis submitted to Webb Institute of Naval Architecture, Glen Cove, Long Island, N.Y.
8. Savitsky, D., (1964), Hydrodynamic Design of Planing Hulls. Journal of Marine Technology, vol. 1, no. 1, pp. 71-95. [DOI:10.5957/mt1.1964.1.4.71]
9. Martin M., (1978), Theoretical Determination of Porpoising Instability of High-Speed Planing Boats. Journal of Ship Research, Vol.22, No.1, pp.32-53. [DOI:10.5957/jsr.1978.22.1.32]
10. Clement, E. P. and Koelbel, J. O., (1991), Effects of step design on the performance of planing motorboats. The Society of Naval Architects and Marine Engineers, Miami, (FL), USA.
11. Ghadimi, P., Panahi, S. & Tavakoli, S., (2019), Hydrodynamic study of a double-stepped planing craft through numerical simulations. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. Vol. 41. [DOI:10.1007/s40430-018-1501-1]
12. Zeraatgar, H., Farsi, M., Yousef Nejad Miyandehi, R., (2010), Development of Principles of Seakeeping Trials of Planing Boat in Sea Waves, Journal of Marine Engineering. (In Persian) http://dorl.net/dor/20.1001.1.17357608.1389.6.12.6.7
13. Rahmansetayesh, M. A., Khazaee R., Hajizadeh S., (2023), Numerical simulation of the effect of chine on the performance of planning hull. (In Persian) http://dx.doi.org/10.61186/marineeng.19.39.153 [DOI:10.61186/marineeng.19.39.153]
14. Yousefifard, M., Maboodi, A., (2019), Evaluation of the effect of stern wedge on instability control and reduction of the resistance of a semi-planing catamaran, Journal of Marine Engineering. (In Persian) http://dx.doi.org/10.29252/marineeng.15.30.69 [DOI:10.29252/marineeng.15.30.69]
15. Celano, T., (1998), The Prediction of Porpoising Inception for Modern Planing Craft. SNAME Transactions 106, pp.269-292.
16. Katayama, T. and Ikeda, Y., (1999), Hydrodynamic forces acting on porpoising craft at high-speed. J. Sh. Ocean Technol. 3, 17-26.
17. Katayama, T., (2002), Experimental techniques to assess dynamic instability of high-speed planing craft - non-zero heel, bow-diving. Porpoising Trans. Porp., Sixth International Ship Stability Workshop, Glen Cove, New York, USA.
18. Katayama, T., (2004), Mechanism of Porpoising Instabilities for High-Speed Planing Craft. Department of Marine System Engineering, Graduate School of Engineering, Osaka Perfecture University, Sakai, Osaka, Japan.
19. Sun, H. & Faltinsen, O., (2007), Porpoising and Dynamic Behavior of planing vessels in calm water. Ninth International conference on fast sea transporation fast, shanghai, china.
20. Sun, H. and Faltinsen, O.M., (2011), Predictions of porpoising inception for planing vessels. Journal of Marine Science and Technology, 16(3):270-282. [DOI:10.1007/s00773-011-0125-2]
21. Ghadimi, P., Loni A., Nowruzi H., Dashtimanesh A., and Tavakoli S., (2014), Parametric study of the effects of trim tabs on running trim and resistance of planing hulls. Advances in Shipping and Ocean Engineering 3, no. 1, 1-12.
22. Mansoori, M. and Carlos Fernandes, A., (2016), The interceptor hydrodynamic analysis for inhibition the porpoising instability in high-speed crafts. Appl. Ocean Res., 57, 40-51. [DOI:10.1016/j.apor.2016.02.006]
23. Xiaosheng, B., Hailong, S., Jin, Z., Yumin, S., (2019), Numerical analysis of the influence of fixed hydrofoil installation position on seakeeping of the planing craft. Appl. Ocean Res. 2019, 90, 101863. [DOI:10.1016/j.apor.2019.101863]
24. Tanha, A., Ghadimi, P., Fayz Chekab, M. A., Tavakoli, S., (2014), Numerical solution of the flow around the three-dimensional hydrofoil, in order to investigate the effect of vortices on the hydrodynamic characteristics of the hydrofoil., Marine Industries Conference. (In Persian)
25. Asgari, M., Seif, M. S., (2005), Hydrodynamic Resistance Reduction in Catamaran Assisted Hydrofoils. Marine Engineering Laboratory, Sharif University of Technology, No. 1, 2nd Edition. (In Persian) https://dorl.net/dor/20.1001.1.2251600.1384.24.1.15.8
26. Aliffrananda, M.H.N. and Sulisetyono, A., (2020), Porpoising instability study of the floatplate during takeoff operation on calm water. The 5th International Conference on Marine Technology. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/1052/1/012013 [DOI:10.1088/1757-899X/1052/1/012013]
27. Karimi Baseri, H., Fereidooni J., Moonesun, M., Adjami, M., (2023), Analysis of Dynamics of hydrofoil craft in regular and irregular waves, Journal of Marine Engineering. (In Persian) http://dx.doi.org/10.61186/marineeng.19.38.90 [DOI:10.61186/marineeng.19.38.90]
28. Sancak, E. and cakıcı, F., (2021), Determination of the optimum trim angle of a planing hull for minimum drag using savitsky method. GMO Journal of Ship and Marine Technology, Vol 220. http://dx.doi.org/10.54926/gdt.951371 [DOI:10.54926/gdt.951371]
29. Shen, H., Xiao, Q., Zhou, J., Su, Y., Xiaosheng, B., (2022), Design of Hydrofoil for the Resistance Improvement of Planing Boat Based on CFD Technology, Ocean Engineering. Vol 255, 111413. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111413]
30. Saeedi N., M., Kohansal, A., (2024), Effect of hydrofoil Stabilizer locations on porpoising of planing mono hull craft. International Journal of Maritime Technology(IJMT), Vol 20; p.13-25. https://ijmt.ir/article-1-832-en.html
31. Sport marine technologies Inc. Products. Available: https://sesport.wpengine.com
32. McCroskey, W. J., (1987), A Critical Assessment of Wind Tunnel Results for the NACA 0012 Airfoil. NASA Technical Memorandum.
33. ITTC., (2014). Practical Guidelines for Ship CFD Applications. Recommended procedures and guidelines section: 7.5-03-02-03 2014b.
34. D. Anderson Jr., J., (2015), Introduction to Flight (8th Edition). McGraw-Hill.

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons License
International Journal of Maritime Technology is licensed under a

Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.