آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,989,903 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,033,394 |
بررسی استفاده از مغشوش ساز جهت کاهش نیروی مقاومت زیر سطحی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی | ||
| دوفصلنامه مهندسی شناورهای تندرو | ||
| دوره 19، شماره 56، مرداد 1399، صفحه 4-15 اصل مقاله (744.83 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسنده | ||
| محمد صادقی* | ||
| دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیر کبیر،تهران،ایران | ||
| تاریخ دریافت: 07 فروردین 1399، تاریخ بازنگری: 21 اردیبهشت 1399، تاریخ پذیرش: 09 مرداد 1399 | ||
| چکیده | ||
| امروزه استفاده از زیر سطحی ها در حوزه نظامی، تحقیقاتی و علمی دارای اهمیت فوق العاده ای است. بنابراین طراحی، تحلیل و ساخت آنها نیز از امور بسیار مهم در سنجش توانایی علمی و تکنولوژی محسوب می شود. یکی از مهمترین دغدغه های طراحان زیر سطحی ها، کاهش نیروی مقاومت آنها جهت کاهش مصرف سوخت، راندمان بالاتر و مانور پذیری بهتر است. بنابراین روشهای متفاوتی نظیر بهینه سازی بدنه زیر سطحی ها و روشهایی جهت مغشوش ساختن جریان اطراف بدنه زیر سطحی ها استفاده شده است. در تحقیق حاضر، با استفاده از روش شبیه سازی عددی در محیط نرم افزار ANSYS-FLUENT و استفاده از ریبلت بر روی بدنه زیر دریایی سابوف، که یک مدل آزمایشگاهی جهت تحقیق محققان است، نیروی مقاومت کاهش یافته است. به منظور دستیابی به چیدمان بهینه این ریبلتها برروی بدنه زیر دریایی سابوف، از 4 شیوه توزیع سطوح ریبلت برروی بدنه زیردریایی سابوف استفاده شده است. در نهایت مشاهده گردید که استفاده از 32 ردیف ریبلت برروی بدنه زیر دریایی، باعث کاهش 32 درصدی مقاومت ناشی از لزجت سیال برروی بدنه زیر دریایی می گردد. اما بهینه ترین حالت برای کاهش مقاومت کل، حالتی است ریبلتها با زاویه 45 درجه، معادل 8 ردیف از ریبلت ها ،روی بدنه زیر دریایی نصب شوند تا باعث کاهش 13.8 درصدی نیروی مقاومت کل شوند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| زیر سطحی؛ مغشوش ساز؛ نیروی مقاومت؛ دینامیک سیالات محاسباتی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation on effect of Turbulence Simulator on reducing resistance force by CFD method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mihamad Sadeghi | ||
| Marine Engineering, Amir Kabir University of technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Today, the use of submarines in the military, research and scientific fields is extremely important. Therefore, their design, analysis and construction are also very important in measuring scientific ability and technology. One of the main concerns of submarine designers is to reduce their resistance to reduce fuel consumption, higher efficiency and better maneuverability. Therefore, different methods such as subsoil body optimization and methods have been used to confuse the flow around the submarine body. In the present study, using a numerical simulation method in the ANSYS-FLUENT software and the use of a riblet on the submarine body, which is a laboratory model for researchers' research, the force of resistance is reduced. In order to achieve the optimal arrangement of these riblets on the submarine body of Subbof, 4 methods of distribution of riblet surfaces on the submarine body of Subbof have been used. Finally, it was observed that the use of 32 rows of riblets on the submarine body reduces the resistance caused by fluid stagnation on the submarine body by 32%. But the most optimal way to reduce the total resistance is to place the riblets at a 45-degree angle, equivalent to 8 rows of riblets, on the submarine body to reduce the total resistance force by 13.8 percent. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Submarine, Turbulence Simulator, Resistance force, Computational Fluid Dynamics | ||
| مراجع | ||
|
[1] Lee, S. J., Lee, S. I., and Park, C. W., “Reducing the drag on a circular cylinder by upstream installation of a small control rod,” Fluid Dynamics Research, Vol. 34, 2004, pp. 233-250. [2] Tian, L. M., Lu-quan, R., Qing-ping, L., Zhi-wu, H., and Xiao, J., “The mechanism of drag reduction around bodies of revolution using bionic non-smooth surfaces,” Journal of Bionic Engineering, Vol. 4, No. 2 , 2007, pp. 109-116. [3] Zhang, D. Y., Yue-Hao, L., Xiang, L. I., and Hua-Wei, C., “Numerical simulation and experimental study of drag-reducing surface of a real shark skin,” Journal of Hydrodynamics, Ser. B 23, No. 2, 2011, pp. 204-211. [4] Fuss Franz, K., “The effect of surface skewness on the super /postcritical coefficient of drag of roughend cylinders,” Procedia Engineering, Vol. 13, 2011, pp. 284-289. [5] Walsh, M. J., and Lindemann, A. M., “Optimization and application of riblets for turbulent drag reduction,” AIAA paper 84-0347, 1984. [6] Walsh, M. J., “Riblets, in viscous drag reduction in boundary layers,” eds D. M. Bushnell & J. N. Hefner, New York, NY: AIAA. 1990, pp. 203–261. [7] Choi, K.-S., “European drag-reduction research—recent developments and current status,” Fluid Dyn. Res. Vol. 26, 2000, pp. 325–335. (doi:10.1016/S0169-5983(99)00030-1) [8] Bushnell, D. M., “Aircraft drag reduction—a review,” Proc. Inst. Mech. Eng. 217, 2003, pp. 1–18. (doi:10.1243/095441003763031789) [9] Jiménez, J., “Turbulent flows over rough walls,” Annu. Rev. Fluid Mech. Vol. 36, 2004, pp. 173–196. (doi:10.1146/annurev.fluid.36.050802.122103) [10] Bechert, D. W., Bruse, M., Hage, W., der Hoeven, J. G. T. V., and Hoppe, G., “Experiments on drag-reducing surfaces and their optimization with adjustable geometry,” J. Fluid Mech., Vol. 338, 1997, [11] Bruse, M., Bechert, D. W., der Hoeven, J. G. T. V., Hage, W. and Hoppe, G., “Experiments with conventional and with novel adjustable drag-reducing surfaces. In Near-wall turbulent flows,” [12] Bechert, D. W., Bruse, M., Hage, W. and Meyer, R., “Biological surfaces and their technological application—laboratory and flight experiments on drag reduction and separation control,” AIAA paper 97-1960, 1997. [13] Itoh, M., Tamano, S., Iguchi, R., Yokota, K., Akino, N., Hino, R. and Kubo, S., “Turbulent drag reduction by the seal fur surface,” Phys. Fluids 18, 065102, 2006. (doi:10.1063/1.2204849) [14] Coustols, E., and Savill, A. M., “Turbulent skin-friction drag reduction by active and passive means: part I,” In Skin friction drag reduction. AGARD report 786, Neuilly-surSeine, France: AGARD, 1992, pp. 8.1–8.53. [15] Debisschop, J. R., and Nieuwstadt, F. T. M., “Turbulent boundary layer in an adverse pressure gradient: effectiveness of riblets,” AIAA J. 34, 1996, pp. 932–937. (doi:10.2514/3.13170). [16] Lee, S.-J., and Jang, Y.-G, “Control of flow around a NACA 0012 airfoil with a micro-riblet film.” J. Fluids Struct. Vol. 20, 2005, pp. 659–672. (doi:10.1016/j.jfluidstructs.2005.03.003). [17] Viswanath, P. R., “Aircraft viscous drag reduction using riblets,” Prog. Aerosp. Sci. 38, 2002, pp. 571–600. (doi:10.1016/S0376-0421(02)00048-9) [18] Szodruch, J., “Viscous drag reduction on transport aircraft,” AIAA paper 91-0685, 1991. [19] Robert, J. F., “Drag reduction: an industrial challenge,” In Skin friction drag reduction, [20] , 1992, pp. 2.1–2.15. [21] Roskam, J., “Airplane design. Part VI: preliminary calculation of aerodynamic, thrust and power characteristics,” Ottawa, KS: Roskam Aviation and Engineering Corporation, 1987. [22] David C., W., “Turbulence modeling for CFD,” La Canada, CA: DCW industries, Vol. 2, 1998. [23] David, C. P., Marie, P., “Solid Works 2013 Tutorial,” SDC Publications, 2013. [24] Meshing, Ansys 16.0 User’s Guide, Ansys Inc, 2015. [25] Fluent, Ansys 16.0 User’s Guide, Ansys Inc, 2015. [26] Wind Tunnel Test of the DREA Six Meter Long Submarine Model-Force Data Analysis, Ottawa, Department of Research and Development Canada-Atlantic, National Defense, Fall 1988. [27] Karim, M. M., Rahman, M. M and Alim, M. A., “Computation of turbulent viscous flow around submarine hull using unstructured grid,” J. Ship Technol, Vol. 5, No. 1 , 2009, pp. 973-1423. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 11,298 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 94 |
||