14786

14786

مطالعات آزمايشگاهي و عددي بر روي ارتعاشات ناشي از ابركاواك

دكتري

طراحي كاربردي

مهرماه 1394

مهرماه 1394

دكتر رضا معدوليت

دكتر نوروز محمد نوري

مكانيك

چكيده رساله حاضر به منظور شناسايي رفتار ديناميكي پديده ابركاواك و نيروهاي برآ و پسا وارد بر اجسام متحرك زير آب انجام شده است. براي دستيابي به هدف مورد نظر، در تحقيق حاضر روش تجربي و عددي مورد توجه قرار گرفته است. در بخش فعاليت¬هايتجربي، به ارزيابي رفتار ديناميكي ابركاواك پرداخته شده است. با توجه به مشخصات تونل آب مدار بسته آزمايشگاه تحقيقاتي هيدروديناميك كاربردي و به منظور شناسايي رفتار ديناميكي ابركاواك و الگوي تغييرات پارامترهاي مهم آن با زمان، سيستم اندازه-گيري با فركانس طبيعي متغير با تمام متعلقات طراحي و ساخته شده است. با ارائه نتايج بدست آمده از تحليل ارتعاشات اندازه¬گيري شده ناشي از ابركاواك، نشان داده شده است كه تحريكات ناشي از ابركاواك و ديناميك آن شامل دو بخش هارمونيك و تصادفي مي¬باشد. سپس فركانس¬بخش هارمونيك و باند فركانسي بخش تصادفي شناسايي شد. در ادامه با بررسي رفتار ديناميكي ابركاواك¬هاي با طول¬هاي مختلف، وابستگي پارامتر¬هاي ابركاواك به عدد كاواكزايي بدست آمد و نشان داده شد كه سيستم طراحي شده و روش توسعه داده شده براي تحليل داده¬ها، توانايي شناسايي بخش¬هاي هارمونيك و تصادفيرفتار ديناميكي ابركاواك را دارد. در بخش فعاليت¬هاي عددي به شناسايي مقادير متوسط نيروهاي برآ و پسا وارد بر اجسام متحرك زير آب با استفاده از روش معكوسپرداخته شده است. از آنجايي كه اطلاع از نيرو¬هاي وارد بر اجسام متحرك سرعت بالاي زير آبمانند اجسام ابركاواكزايي به منظور طراحي و كنترل آنها ضروري است، شناسايي بخش متوسط اين نيروها در برنامه پژوهشي اين تحقيق قرار گرفت.در اين راستا الگوريتم شناسايي نيروي پسا به روش معكوس توسعه داده شد و با مقايسه نتايج آزمايشگاهي براي شناسايي نيروي پسا وارد بر استوانه عملكرد و صحت نتايج حاصل از روش مذكور اعتبار سنجي شد. در ادامه اين فصل روش شناسايي نيروي برآ و مدل مناسب براي آن ارائه شده است و نشان داده شده است كه مدل توسعه داده شده مستقل از محل اندازه¬گيري داده و شكل و زاويه حمله جسم بوده و به خوبي توانايي تخمين نيروهاي پسا و برآ وارد بر اجسام متحرك زير آب را دارد. واژه‌هاي كليدي:ديناميك ابركاواك، سيستم با فركانس طبيعي متغير، روش معكوس، نيروهاي برآ و پسا