14362

14362

محاسبه ضرايب جرم افزوده يك AUV به روش عددي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي - ديناميك سيالات

اسفند 1393

اسفند 1393

دكتر نوروز محمد نوري

مكانيك

چكيده امروزه وسايل زيرسطحي خودكنترل ازابزارهاي ضروري در فعاليت¬هاي دريايي از جمله اقيانوس شناسي، امنيت بنادر،صنايع دفاعي، مراقبت و نگهداري خطوط نفتي و كابل¬¬هاي زير سطحي و همچنين نقشه برداري، جستجو و كشف در بستر اقيانوس¬ها به حساب مي¬آيند. در دهه¬هاي اخير موضوع اكثر مطالعات طراحي زيرسطحي¬ها روي بحث كاهش درگ، فرمانپذيري مناسب و پايداري آنها بوده است. از آنجا كه اين وسايل بايد مانورپذيري و قابليت كنترل راحتي داشته باشند و باتوجه به بالا بودن هزينه¬هاي طراحي و ساخت آنها، شبيه سازي رفتار اين وسايل مستلزم پيش بيني دقيق بارها و يا بعبارتي ضرايب هيدروديناميكي وارده به آنهاست. در اين پايانامه، هدف، محاسبه ضرايب هيدروديناميكي زيرسطحي هيدرولب500 توسعه داده شده در پژوهشكده هيدروديناميك كاربردي و سامانه¬هاي دريايي دانشگاه علم و صنعت ايرانبه روش عددي و اعتبارسنجي آنها با نتايج تست¬هاي تجربي تونل آبمي¬باشد.به منظور كاهش زمان و هزينه محاسباتي، مدلي ارائه شده است كه تلفيقي از دو روش عددي و نيمه تجربي مي¬باشد. به اينصورت كه ضرايب هيدروديناميكي مربوط به بدنه بدون بالك زيرسطحيبه صورت عددي مورد تحليل قرار گرفته و اثرات بالك¬ها به صورت داده¬هاي نيمه تجربي به نتايج بدنه اصلي اضافه گشته است و سپس نتايج بدست آمده با نتايج تست¬هاي تجربي اعتبارسنجي شده است. نتايج نشان مي¬دهند كهبا استفاده از روش ديناميك سيالات محاسباتي، بجاي تحليل بدنه كامل يك زيرسطحي و صرف زمان و هزينه زياد مي¬توان با تحليل عددي بدنه بدون بالك و اعمال چند حركت نوساني اجباري همانند تست PMM، و اضافه كردن اثرات بالك با استفاده از روابط نيمه تجربيضرايب هيدروديناميكي را با دقت مناسبي پيش بيني كرد. در اين پايانامه درفصل اول، ابتدا مختصري از وسايل زيرسطحي خودكنترل صحبت شده است و سپس به تعريف مختصري از ضرايب هيدروديناميكي پرداخته شده است و در ادامه پيشينه تحقيق در خصوص ضرايب هيدروديناميكي آورده شده است. در فصل دوم به معادلات حاكم بر حركت شش درجه آزادي يك وسيله زيرسطحي و تشريح انواع نيروها و ضرايب پرداخته شده است.در فصل سوم، به معرفي روش¬هاي مرسوم عددي و تجربياختصاص داده شده است و با توجه كاراهاي گذشتگان روشي مناسب انتخاب گشته است.در فصل چهارم،به معرفي الگوريتم حل عددي، نتايج و تحليل و نهايتا جمع بندي و پيشنهادات پرداخته شده است و در فصل پنجم بعنوان پيوست، به تشريح مدل و تست¬هاي تجربي به منظور اعتبارسنجي پرداخته شده است. واژه‌هاي كليدي: ضرايب هيدروديناميكي، ديناميك سيالات محاسباتي، زيرسطحي خودكنترل، تست PMM