شبیه‌سازی حرکات شناور به روش حجم محدود

نویسندگان

  • ابراهیم جهانبخش دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه صنعتی شریف
  • روزبه پناهی پژوهشکده حمل و نقل - وزارت راه
چکیده مقاله:

در این نوشتار با استفاده از رویکرد حجم محدود و چیدمان هم‌مکان به حل معادلات اساسی حاکم بر جریان یک سیال مؤثر پرداخته شده و توزیع سرعت و فشار به‌روش گام جزئی در یک شبکه‌ی با ساختار ساده محاسبه شده است. خصوصیات فیزیکی این سیال مؤثر، با حل معادله‌ی انتقال نسبت حجمی دوفاز به‌دست می‌آید. در ادامه و با حل معادلات حرکت جسم صلب، جابه‌جایی‌های شناور محاسبه می‌شوند. با استفاده از راهکار شبکه‌ی متصل به جسم، جابه‌جایی‌های به دست آمده در هر گام زمانی بر روی شبکه‌ی محاسباتی نیز اعمال شده و بدین‌ترتیب حرکات شناور در طول زمان ثبت می‌شوند. انتخاب مناسب طرح‌های گسسته‌سازی، به‌خصوص درمورد انتگرال فشار ــ با توجه به اختلاف زیاد جرم حجمی آب و هوا ــ از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر روش میانیابی جدیدی به‌منظور تقریب فشار روی سطح سلول ارائه شده است. براساس این الگوریتم یک نرم‌افزار تهیه، و برخورد مقطع دایره‌یی شکل به سطح آب با در نظر گرفتن تغییرات سرعت ناشی از برخورد شبیه‌سازی شده است. در ادامه، مقاومت هیدرودینامیکی شناور بارج در هنگام پیشروی در آب آرام در دو حالت مقید، و دو درجه آزادی حرکت پیش‌بینی شده است. ارزیابی نتایج بیانگر دقت و اعتبار الگوریتم ارائه‌شده، و امکان استفاده از آن در بررسی مجموع حرکات غیرخطی شناورها به‌خصوص در مراحل اولیه‌ی طراحی است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی حرکات شناور به روش حجم محدود

در این نوشتار با استفاده از رویکرد حجم محدود و چیدمان هم مکان به حل معادلات اساسی حاکم بر جریان یک سیال مؤثر پرداخته شده و توزیع سرعت و فشار به روش گام جزئی در یک شبکه ی با ساختار ساده محاسبه شده است. خصوصیات فیزیکی این سیال مؤثر، با حل معادله ی انتقال نسبت حجمی دوفاز به دست می آید. در ادامه و با حل معادلات حرکت جسم صلب، جابه جایی های شناور محاسبه می شوند. با استفاده از راهکار شبکه ی متصل به جس...

متن کامل

بررسی ارتعاشات آزاد و اجباری شفت و پروانه شناور با استفاده از کوپل حجم محدود المان مرزی و المان محدود

The main objective of this paper is to provide an applied algorithm for analyzing propeller-shaft vibrations in marine vessels. Firstly an underwater marine vehicle has been analyzed at different speed in unsteady condition using the finite volume method. Based on the results of this analysis, flow field of marine vehicle (wake of stern) and velocity inlet to the marine propeller  is extra...

متن کامل

کاربرد روش حجم محدود در تحلیل عددی پیچش مقاطع منشوری

در کار حاضر مقاطع منشوری تحت پیچش با روش حجم محدود (  ) مورد تحلیل قرار گرفته اند. گفتنی است یکی از ویژگی های بارز این روش، تحلیل مقاطع با شکل نامنظم می باشد. شبکه لازم ایجاد شده و معادله پواسون با روش حجم محدود مرکز سلول تحلیل شده و شرایط مرزی سازگار با روش حجم محدود اعمال گردیده است. در این بررسی از شبکه ثانویه نیز برای مدل سازی مساله  استفاده می­شود. کدی به زبان فرترن ٩٠ نوشته شده و در آن مع...

متن کامل

حل عددی شارشهای تراکم‌پذیر با روش حجم محدود بهبود یافته

     بررسی و شناخت طرح جدیدی برای حل معادلات اویلر دو بعدی نشان داده می‌شود. حجم محدود جیمسون و همکاران با روش اصلاح شار بر پایه فیزیکی ارتقا می‌یابد. معادلات حاکم با روش حجم محدود صریح گسسته می‌شوند و سپس با استفاده از زمانروی تا رسیدن به یک حالت پایا حل می‌شوند. مدلی مناسب از اتلاف عددی به کار گرفته می‌شود. مزیت این روش سریع بودن همگرایی و افزایش محدوده پایداری است. برای ارزیابی قابلیت طرح، ت...

متن کامل

تحلیل ارتعاش آزاد سازه‎های شناور بسیار بزرگ دایره‎ای شکل به روش اجزاء محدود

Using finite element method, free vibration of very large circular floating structures is investigated based on the first order shear deformation theory. The very large floating structure is modeled as an elastic plate with free edges. The free vibration of a circular plate in contact with air (the dry plate) is investigated and the natural frequencies and mode shapes of the plate are determine...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره دوره 24  شماره 42

صفحات  81- 88

تاریخ انتشار 2008-06-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023