کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5027096 1470632 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical Prediction of Flow Past a Marine Rudder
ترجمه فارسی عنوان
پیش‌بینی عددی جریان عبوری از سکان دریایی
کلمات کلیدی
دینامیک سیالات محاسباتی؛ سکان دریایی؛ NACA 0012؛ مدل آشفته
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1- مقدمه

فهرست علائم و اختصارات

2- پس‌زمینۀ نظری

2-1 ایرفویل‌‌های NACA

2-2 اَشکال ایرفویل‌های NACA

2-3 دینامیک سیالات محاسباتی

2-4 معادلات نایور-استوکس به‌روش میانگین‌گیری رینولدز «RANS»

2-5 مدل آشفتگی

2-6 مدل SST k-ω 

2-7 مدل Transition k-kl-ω

2-8 شدت آشفتگی

2-9 مقیاس طولی آشفتگی

3- حل عددی

3-1 دامنۀ محاسباتی

شکل 1- الف: دامنۀ محاسباتی دو‌بعدی؛ ب: دامنۀ محاسباتی سه‌بعدی.

3-2 تولید شبکه

شکل 2- الف: نمای کامل مش دوبعدی اطراف بخش NACA0012؛ ب: نمای با جزئیات مش دو‌‌بعدی اطراف بخش ایرفویل.

شکل 3- الف: نمای کامل مش سه‌بعدی اطراف بخش NACA0012؛ ب: نمای با جزئیات مش سه‌بعدی اطراف بخش ایرفویل.

3-3 بررسی شبکه

جدول 1- گزارش کیفیت مش‌های دوبعدی و سه‌بعدی

4- نتایج و بحث

4-1 مقایسۀ ضرایب برآر و پسار تجربی و محاسبه‌شده

شکل 4- الف: مقایسۀ ضرایب برآر دوبعدی؛ ب: مقایسۀ ضرایب پسار دو‌بعدی.

شکل 5- الف: مقایسۀ ضرایب برآر سه‌بعدی؛ ب: مقایسۀ ضرایب پسار سه‌بعدی.

4-2 نیروی جانبی و ضرایب مقاومت

شکل 6- الف: ضریب نیروی جانبی در زوایای حملۀ متفاوت؛ ب: ضریب مقاومت در زوایای حملۀ متفاوت.

5- نتیجه‌گیری

 
ترجمه چکیده
در این پژوهش، جریان عبوری از یک سکان همراه با بخش NACA 0012 از طریق دینامیک سیالات محاسباتی «CFD» تحلیل شده است. از یک کد تجاری CFD انسیس فلوئنت بر‌اساس روش حجم محدود «FVM» جهت تجزیه‌و‌تحلیل استفاده می‌شود. ابتدا بخش سکان دوبعدی مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفته و نتایج محاسبه‌شده جهت اعتبارسنجی با نتایج تجربی مقایسه شده است. سپس، جریان عبور از سکان سه‌بعدی تحلیل شده است. از نرم‌افزارهای اتوکد 14 و راینوسروس 5 جهت توسعۀ مدل استفاده شده است. همچنین، تولید مش و آنالیز جریان به‌ترتیب از طریق انسیس ‌ورک‌بنچ و فلوئنت صورت‌گرفته است. جهت دستیابی‌به جریان عبوری آشفته از سکان، در شبیه‌سازی دو‌بعدی از مدل‌های آشفتگی Transition k-kl-omega و SST k-omega و در شبیه‌سازی سه‌بعدی از مدل آشفتۀ Transition k-kl-omega استفاده شده است. شبیه سازی برای هر دو سکان دو‌بعدی و سه‌بعدی در زوایای مختلف حمله -صفر تا بیست درجه- انجام شده است. نتایج محاسبه‌شده با نتایج تجربی حاصل از سایر پژوهش‌ها مقایسه‌شده و کاملا رضایت‌بخش بوده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
پیش‌بینی عددی جریان عبوری از سکان دریایی
چکیده انگلیسی
In this study, flow past a rudder with NACA 0012 section has been analyzed using computational fluid dynamics (CFD). A commercial CFD code ANSYS Fluent based on Finite Volume Method (FVM) is used for analysis. At first, two-dimensional rudder section has been analyzed and computed results are validated by comparing with experimental results. Finally, flow past three dimensional rudder has been analyzed. For model development AutoCAD 14 and Rhinoceros 5 have been used. For mesh generation, ANSYS Workbench is used and for flow analysis Fluent is used. In case of two dimensional simulation, Transition k-kl-omega and SST k-omega turbulence models have been implemented to capture turbulent flow past the rudder. Again, in the case of three dimensional simulation, only Transition k-kl-omega turbulence model is used to capture turbulence. The simulation for both two dimensional and three dimensional rudders have been done at different angles of attack ranging from 0 to 20 degree. The computed results have been compared with the experimental results obtained by other researchers and found quite satisfactory.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Procedia Engineering - Volume 194, 2017, Pages 59-66
نویسندگان
, , , ,