آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
امین نجفی1 
، مهدی رایجی2 ، محمدرضا نجفی* 1
، مهدی رایجی2 ، محمدرضا نجفی* 1
1- دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2- دانشگاه امام حسین
2- دانشگاه امام حسین
چکیده: (117 مشاهده)
سطح خیس ناشی از اسپری آب یکی از عوامل ایجاد مقاومت در شناورهای تندرو می‌باشد. بر این مبنا تأثیر زائده اسپری‌یل در راستای کاهش مقاومت شناور بررسی شده و تأثیر مشخصه‌های هندسی آن شامل زاویه زیرین، عرض و تعداد اسپری ریل‌ها بر مولفه‌های هیدرودینامیکی و مقاومت شناور با استفاده از روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی‌های عددی با داده‌های مشابه آزمایشگاهی برای شناور بدون زائده اعتبارسنجی گردیده است. روش تاگوچی 18 طرح آزمایش پیشنهاد نموده است که هر طرح آزمایش در دو حالت کلی قرارگیری اسپری ریل‌ها (در راستای چاین و موازی با کیل) برای عدد فرود عرضی 99/1 و 33/3 شبیه‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که دو مشخصه هندسی زاویه زیرین و تعداد اسپری‌‌ها با افزایش عدد فرود شناور رابطه مستقیم دارند به طوری که در حالت حرکتی پروازی زاویه زیرین مثبت با بیشترین تعداد اسپری ریل کاهش بیشتری در میزان مقاومت شناور ایجاد نموده است به‌علاوه مقدار بهینه مشخصه هندسی عرض اسپری ریل با افزایش عدد فرود کاهش یافته است در نتیجه مقدار عرض اسپری ریل با افزایش عدد فرود رابطه عکس داشته است. همچنین اسپری ریل‌های موازی با کیل به نسبت اسپری ریل‌های در راستای چاین نقش مؤثرتری در کاهش مقاومت شناور دارند. مقدار تریم و بالاآمدگی شناور برای اسپری ریل‌های موازی با کیل در مقایسه با اسپری ریل‌های موازی با چاین کمتر بوده است که این امر موجب کاهش احتمال وقوع ناپایداری طولی پورپویزینگ در شناور می‌گردد.
فهرست منابع
1. D. Savitsky, "Hydrodynamic Design of Planing Hulls," Mar. Technol. SNAME News, vol. 1, no. 04, pp. 71-95, 1964, doi: 10.5957/mt1.1964.1.4.71. [DOI:10.5957/mt1.1964.1.4.71]
2. O. M. Faltinsen, Hydrodynamics of high-speed marine vehicles, vol. 9780521845. Cambridge university press, 2006. doi: 10.1017/CBO9780511546068. [DOI:10.1017/CBO9780511546068]
3. D. Savitsky, M. F. DeLorme, and R. Datla, "Inclusion of whisker spray drag in performance prediction method for high-speed planing hulls," Mar. Technol. SNAME News, vol. 44, no. 1, pp. 35-56, 2007, doi: 10.5957/mt1.2007.44.1.35. [DOI:10.5957/mt1.2007.44.1.35]
4. L. Larsson and E. Baba, "Ship resistance and flow computations," Adv. Fluid Mech., vol. 5, pp. 1-75, 1996.
5. D. Savitsky and M. Morabito, "Origin and characteristics of the spray patterns generated by planing hulls," Trans. - Soc. Nav. Archit. Mar. Eng., vol. 120, no. 02, pp. 306-326, 2013, doi: 10.5957/jspd.2011.27.2.63. [DOI:10.5957/jspd.2011.27.2.63]
6. E. P. Clement, "Reduction of Planing Boat Resistance by Deflection of the Whisker Spray," 1964. [Online]. Available: https://dome.mit.edu/handle/1721.3/49020?show=full
7. L. Olin, M. Altimira, J. Danielsson, and A. Rosén, "Numerical modelling of spray sheet deflection on planing hulls," Proc. Inst. Mech. Eng. Part M J. Eng. Marit. Environ., vol. 231, no. 4, pp. 811-817, 2017, doi: 10.1177/1475090216682838. [DOI:10.1177/1475090216682838]
8. J. Seo et al., "Model tests on resistance and seakeeping performance of wave-piercing high-speed vessel with spray rails," Int. J. Nav. Archit. Ocean Eng., vol. 8, no. 5, pp. 442-455, 2016, doi: 10.1016/j.ijnaoe.2016.05.010. [DOI:10.1016/j.ijnaoe.2016.05.010]
9. M. Lakatoš, K. Tabri, A. Dashtimanesh, and H. Andreasson, "Numerical Modelling of a Planing Craft with a V-Shaped Spray Interceptor Arrangement in Calm Water," in Progress in Marine Science and Technology, IOS Press, 2020, pp. 33-42. doi: 10.3233/PMST200024. [DOI:10.3233/PMST200024]
10. B. Molchanov, S. Lundmark, M. Fürth, and M. Green, "Experimental validation of spray deflectors for high speed craft," Ocean Eng., vol. 191, no. October, p. 106482, 2019, doi: 10.1016/j.oceaneng.2019.106482. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2019.106482]
11. L. Castaldi, F. Osmak, M. Green, M. Fürth, and J. Bonoli, "The effect of spray deflection on the performance of high speed craft in calm water," Ocean Eng., vol. 229, p. 108892, 2021, doi: 10.1016/j.oceaneng.2021.108892. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.108892]
12. Samuel, A. Trimulyono, P. Manik, and D. Chrismianto, "A numerical study of spray strips analysis on fridsma hull form," Fluids, vol. 6, no. 11, p. 420, 2021, doi: 10.3390/fluids6110420. [DOI:10.3390/fluids6110420]
13. M. Lakatoš, T. Sahk, H. Andreasson, and K. Tabri, "The effect of spray rails, chine strips and V-shaped spray interceptors on the performance of low planing high-speed craft in calm water," Appl. Ocean Res., vol. 122, p. 103131, 2022, doi: 10.1016/j.apor.2022.103131. [DOI:10.1016/j.apor.2022.103131]
14. "https://ittc.info/members/member-organisations/national-iranian-marine-laboratory-nimala/."
15. "Propulsion Committee. Final report and recommendations to the 23rd ITTC, Proceeding of Twenty-third ITTC,. (2002)."
16. N. Celik, G. Pusat, and E. Turgut, "Application of Taguchi method and grey relational analysis on a turbulated heat exchanger," Int. J. Therm. Sci., vol. 124, pp. 85-97, 2018, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2017.10.007. [DOI:10.1016/j.ijthermalsci.2017.10.007]
17. A. F. Kaya and A. Acır, "Enhancing the aerodynamic performance of a Savonius wind turbine using Taguchi optimization method," Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff., vol. 44, no. 2, pp. 5610-5626, 2022, doi: 10.1080/15567036.2022.2088898. [DOI:10.1080/15567036.2022.2088898]
18. F. R. Menter, "Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications," AIAA J., vol. 32, no. 8, pp. 1598-1605, 1994, doi: 10.2514/3.12149. [DOI:10.2514/3.12149]
19. F. Stern, J. Yang, Z. Wang, H. Sadat-Hosseini, and M. Mousaviraad, "Computational ship hydrodynamics: Nowadays and way forward," Int. Shipbuild. Prog., vol. 60, no. 1-4, pp. 3-105, 2013, doi: 10.3233/ISP-130090.
20. X. Bi, J. Zhuang, and Y. Su, "Seakeeping analysis of planing craft under large wave height," Water (Switzerland), vol. 12, no. 4, p. 1020, 2020, doi: 10.3390/W12041020. [DOI:10.3390/w12041020]
21. ITTC, "Practical guidelines for ship CFD applications (7.5-03-02-03). p. 1-20," 2014.
22. "ITTC, Practical guidelines for ship CFD applications, in (7.5-03-02-03). Revision-01. 2011".
23. J. Suneela, P. Krishnankutty, and V. A. Subramanian, "Hydrodynamic performance of planing craft with interceptor-flap hybrid combination," J. Ocean Eng. Mar. Energy, vol. 7, no. 4, pp. 421-438, 2021, doi: 10.1007/s40722-021-00211-0. [DOI:10.1007/s40722-021-00211-0]
24. P. M. Carrica, R. V. Wilson, R. W. Noack, and F. Stern, "Ship motions using single-phase level set with dynamic overset grids," Comput. Fluids, vol. 36, no. 9, pp. 1415-1433, 2007, doi: 10.1016/j.compfluid.2007.01.007. [DOI:10.1016/j.compfluid.2007.01.007]
25. A. De Marco, S. Mancini, S. Miranda, R. Scognamiglio, and L. Vitiello, "Experimental and numerical hydrodynamic analysis of a stepped planing hull," Appl. Ocean Res., vol. 64, pp. 135-154, 2017, doi: 10.1016/j.apor.2017.02.004. [DOI:10.1016/j.apor.2017.02.004]
26. "Begovic E, Bertorello C, Mancini S. Hydrodynamic performances of small size swath craft. Brodogradnja: Teorija i praksa brodogradnje i pomorske tehnike. 2015;66(4):1-22.".
27. F. De Luca, S. Mancini, S. Miranda, and C. Pensa, "An extended verification and validation study of CFD simulations for planing hulls," J. Sh. Res., vol. 60, no. 2, pp. 101-118, 2016, doi: 10.5957/JOSR.60.2.160010. [DOI:10.5957/JOSR.60.2.160010]
28. "ITTC. Practical guidelines for ship CFD applications (75-03-02-03)p 1-20Revision-01. 2014.".
29. I. B. Celik, U. Ghia, P. J. Roache, C. J. Freitas, H. Coleman, and P. E. Raad, "Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications," J. Fluids Eng. Trans. ASME, vol. 130, no. 7, pp. 0780011-0780014, 2008, doi: 10.1115/1.2960953. [DOI:10.1115/1.2960953]
30. L. F. Richardson, "IX. The approximate arithmetical solution by finite differences of physical problems involving differential equations, with an application to the stresses in a masonry dam," Philos. Trans. R. Soc. London. Ser. A, Contain. Pap. a Math. or Phys. Character, vol. 210, no. 459-470, pp. 307-357, 1911, doi: 10.1098/rsta.1911.0009. [DOI:10.1098/rsta.1911.0009]
31. D. Diakoulaki, G. Mavrotas, and L. Papayannakis, "Determining objective weights in multiple criteria problems: The critic method," Comput. Oper. Res., vol. 22, no. 7, pp. 763-770, 1995, doi: 10.1016/0305-0548(94)00059-H. [DOI:10.1016/0305-0548(94)00059-H]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.