آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دوره 19، شماره 40 - ( 8-1402 )
جلد 19 شماره 40 صفحات 74-63 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Parsaei A, Forouzani H, Binesh A. Experimental and Numerical analysis of an unmanned twin-hull surface vessel (USV) hydrodynamic resistance and behavior. Marine Engineering 2023; 19 (40) :63-74
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1063-fa.html
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1063-fa.html
پارسائی علیرضا، فروزانی حسن، بینش علیرضا. تحلیل مقاومت و رفتار هیدرودینامیکی یک شناور دو بدنه‌ای بدون سرنشین به روش تجربی و عددی. مهندسی دریا. 1402; 19 (40) :63-74
علیرضا پارسائی1 
، حسن فروزانی* 1، علیرضا بینش1
، حسن فروزانی* 1، علیرضا بینش1
1- دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده: (1456 مشاهده)
| در این مطالعه مقاومت کل و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار هیدرودینامیکی یک شناور بدون سرنشین دو بدنه‌ای به روش عددی (دینامیک سیالات محاسباتی) با استفاده از نرم افزار استار-سی سی ام+ و روش تجربی (تست حوضچه کشش) در حوضچه کشش کوثر مورد بررسی قرار گرفته است. تست شناور در دو تناژ و چهار سرعت مختلف انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش بیانگر تطابق مطلوب بین نتایج تحلیل تجربی و عددی می‌باشد و در نهایت مشخص شد که افزایش وزن شناور تا مقدار بیشینه‌ی خود در سرعت عملیاتی، تنها افزایش %17 مقاومت کل را به همراه خواهد داشت. همچنین در انجام آزمایش‌ها مشخص شد که علیرغم طراحی شناور برای سرعت‌های عملیاتی پایین، امکان دستیابی به سرعت‌های سرشی و یا بالاتر نیز وجود دارد، اما بدلیل عدم تولید نیروی برآی هیدرودینامیکی مناسب در سرعت‌های بالا، مقاومت هیدرودینامیکی به شدت افزایش خواهد یافت. افزایش وزن مدل به میزان ۴ کیلوگرم باعث افزایش زاویه پیچ تا %9، بیشینه فشار وارد بر بدنه تا %12 و دامنه‌ی موج نزدیک بدنه تا %9 خواهد شد. |
واژه‌های کلیدی: شناور چند بدنه‌ای بدون سرنشین، حوضچه کشش، دینامیک سیالات محاسباتی، مقاومت هیدرودینامیکی، استار-سی‌سی‌ام+
فهرست منابع
1. T. Vaneck, J. Manley, C. Rodriguez, and M. Schmidt, "Automated Bathymetry using an Autonomous Surface Craft,"NAVIGATION, Journal of the Institute of Navigation, Vol. 43 No 4, Winter 1996-1997. DOI:10.1109/MetroSea55331.2022.9950994 [DOI:10.1109/MetroSea55331.2022.9950994]
2. J. E. Manley, "Unmanned surface vehicles, 15 years of development," OCEANS 2008, Quebec City, QC, Canada, 2008, pp. 1-4, DOI:10.1109/OCEANS.2008.5152052 [DOI:10.1109/OCEANS.2008.5152052]
3. J. Manley, A. Marsh, W. Cornforth, and C. Wiseman, "Evolution of the Autonomous Surface Craft AutoCat" Proceedings of Oceans 2000, MTS/IEEE Providence, RI, October, 2000 , DOI:10.1109/OCEANS.2000.881292 [DOI:10.1109/OCEANS.2000.881292]
4. Majohr, J., & Buch, T. (2006). Modelling, simulation and control of an autonomous surface marine vehicle for surveying applications measuring dolphin MESSIN.IEE Control Engineering Series, 69, 329-352, DOI:10.1049/PBCE069E_ch16 [DOI:10.1049/PBCE069E_ch16]
5. Motwani, A. (2012). A survey of uninhabited surface vehicles. MIDAS technical report. MIDAS.SMSE.2012.TR.001. MIDAS.
6. Mindef , Factsheet -Unmanned Surface Vessels (USV), https://www.nas.gov.sg/archivesonline/data/pdfdoc/MINDEF_20050517001/MINDEF_20050 517003.pdf
7. Matos, A., Silva, E., Almeida, J., Martins, A., Ferreira, H., Ferreira, B.,Lobo, V. (2017). Unmanned Maritime Systems for Search and Rescue. Search and Rescue Robotics - From Theory to Practice. DOI:10.5772/intechopen.68449 [DOI:10.5772/intechopen.68449]
8. J. Grenestedt, J. Keller, S. Larson, J. Patterson, J. Spletzer, and T. Trephan, "Lorca: A high performance usv with applications to surveillance and monitoring," in 2015 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR). IEEE, 2015, pp. 1-6. DOI:10.1109/SSRR.2015.7443020 [DOI:10.1109/SSRR.2015.7443020]
9. C. Specht, E. Świtalski, and M. Specht, "Application of an autonomous/unmanned survey vessel (asv/usv) in bathymetric measurements," Polish Maritime Research, vol. 24, no. 3, pp. 36-44, 2017. DOI:10.1515/pomr-2017-0088 [DOI:10.1515/pomr-2017-0088]
10. K. T. Suhari, K. S. Apryandika, and M. Rahmawati, "The small hydrography marine boundary boat (shumoo) for mapping bathymetry of shallow water area," in Proceedings of The 1st Geomatics International Conference (GEOICON) 2016 "Utilization of Satellite Technology for Natural Resources Exploration, 2016. DOI:10.13140/RG.2.2.21326.46408
11. K. Suhari, H. Karim, P. H. Gunawan, and H. Purwanto, "Small rov marine boat for bathymetry surveys of shallow waters-potential implementation in Malaysia," International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing & Spatial Information Sciences, vol. 42, 2017 DOI:10.5194/isprs-archives-XLII-4-W5-201-2017 [DOI:10.5194/isprs-archives-XLII-4-W5-201-2017]
12. Kebkal, K., et al. "Sonobot-Autonomous unmanned surface vehicle for hydrographic surveys with hydroacoustic communication and positioning for underwater acoustic surveillance and monitoring." Proceedings of the 2nd International Conference and Exhibition on Underwater Acoustics, Rhodes, Greece. 2014.
13. alpha-sigma , Sonobot iso-Anschit , https://alpha-sigma.eu/portfolio/sonobot/ , 2015 ,Europe
14. Searobotics,"Hycat",https://www.searobotics.com/images/products/asvs/sr-surveyor/SRHycat-SpecSheet. pdf, 2019.
15. OCEANALPHA,"Esm-30," https://www.oceanalpha.com/product-item/esm30/, 2019.
16. Clearpathrobotics,"Heron," https://www.clearpathrobotics.com/heron-unmannedsurface-vessel/, 2019
17. D. F. Carlson, A. Fürsterling, L. Vesterled, M. Skovby, S. S. Pedersen, C. Melvad, and S.Rysgaard, "An affordable and portable autonomous surface vehicle with obstacle avoidance for coastal ocean monitoring," Hardwarex, p. e00059, 201DOI: 10.1016/j.ohx.2019.e00059 [DOI:10.1016/j.ohx.2019.e00059]
18. M. Insel, A.F. Molland," An investigation into the resistance components of high speed displacement catamarans." R. Inst. Nav.Archit. 134, 1-20 (1992)
19. A.F. Molland, J.F. Wellicome, P.R. Couser, "Resistance experiments on a systematic series of high speed displacementcatamaran forms: Variation of length-displacement ratio and breadth-draught ratio." Ship Science Report No. 71. University of Southampton, UK. (1994).
20. G. Zaraphonitis, D. Spanos, A. Papanikolaou, Numerical and Experimental Study on the Wave Resistance of Fast Displacement Asymmetric Catamarans, in: InternationalEuroConference on High Performance Marine Vehicles. (2001)
21. Ahmed, T.M., Abdelrahman, A.M., Hassan, A.M.A. et al. CFD optimization of a displacement catamaran's configuration for minimized calm water resistance. Mar Syst Ocean Technol (2023) DOI:10.1007/s40868-022-00123-0 [DOI:10.1007/s40868-022-00123-0]
22. Brizzolara, S., Curtin, T., Bovio, M. et al. Concept design and hydrodynamic optimization of an innovative SWATH USV by CFD methods. Ocean Dynamics 62, 227-(2102) 732. DOI:10.1007/s10236-011-0471-y [DOI:10.1007/s10236-011-0471-y]
23. HPM , EvoLogics Sonobot 5 Digest, Unmanned System Technology,86-91, May/April 2021
24. Larsson, L. and Baba, E., "Ship resistance and flow computations", Advances in marine Hydrodynamics, M. Ohkusu (ed.), Comp. Mech. Publ., pp. 1-75, 1996
25. Resistance Committee, "Testing and Data Analysis Resistance Test", 25th ITTC, ITTC Recommended Procedures and Guidelines, 2008.
26. Resistance Committee, "Practical Guidelines for Ship CFD Application", ITTC,ITTC Recommended Procedures and Guidelines, 7.5-03-02-04,2014
27. Anthony F. Molland, Ship Resistance and Propulsion, Cambridge University Press, 2017DOI: 10.1017/CBO9780511974113 [DOI:10.1017/CBO9780511974113] [PMID]
28. Resistance Committee, "Testing and Data Analysis Resistance Test", ITTC,ITTC Recommended Procedures and Guidelines, 7.5-02-02-01,2011
29. Resistance Committee, "General Guidline for Uncertainty Analysis in Resistance Tests", ITTC,ITTC Recommended Procedures and Guidelines, 7.5-02-02-02,2014
30. Resistance Committee, "Practical Guidelines for Ship CFD Application", ITTC,ITTC Recommended Procedures and Guidelines, 7.5-03-02-03,2011
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.