آنالیز حساسیت تعیین تجربی ضریب درگ یک نمونه auv در حوضچه کشش

auvها یکی از وسایل نقلیه ی بسیار مهم در زمینه ی مهندسی مکانیک و بطور خاص علوم دریایی می باشند. استفاده ی گسترده از وسایل نقلیه هوشمند زیر آب(auv) در برنامه های کاربردی نیازمند مطالعه نیروهای هیدرودینامیکی است که حین کار در اعماق بر آن وارد می شود. در این پایان نامه هدف بررسی حساسیت تعیین ضریب درگ یک نمونه auv در حوضچه ی کشش پژوهشکده ی علوم و تکنولوژی زیر دریای دانشگاه صنعتی اصفهان می باشد. تحلیل حساسیت پیرامون پارامترهای عمق اندازه-گیری، نوع استروت مورد استفاده، نرخ داده برداری، اثر شرایط دمایی، تغییر کوچک در زاویه ی اتصال مدل به دینامومتر و اثر اعوجاج استروت بر اندازه گیری نیروی درگ auv و تعیین ضریب مربوطه انجام گرفته است. همچنین اثر روش پردازش سیگنال خام حاصل از اندازه گیری ها بر دقت محاسبات مورد ارزیابی قرار گرفته است. در بخش دیگری از کار نیز نیروی درگ auv به روش شبیه سازی عددی و با کمک نرم افزار ansys-cfx به دست آمده است. در نهایت داده های تجربی حاصل از آزمایش ها با نتایج شبیه سازی عددی و روابط نیمه تجربی موجود مقایسه شده اند. آزمایش ها و شبیه سازی های انجام گرفته در محدوده ی اعداد رینولدز که بر مبنای قطر auv به عنوان طول مشخصه محاسبه شده، انجام گرفته اند. اندازه گیری ها با سه نوع استروت با مقاطع دایره، naca0012 و naca0018 و در پنج عمق 20، 40، 60، 80، 90 و 100 سانتی متر صورت گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش سرعت مدل، نیروی درگ اعمالی بر مدل بصورت همواری افزایش می یابد. هرچند حساسیت اندازه گیری نیروی درگ توسط سه استروت متفاوت بوده که دلایل آن نیز بررسی شده است. نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر نشان داد که داده های حاصل از اندازه گیری با استروت naca0018 طراحی شده در این پایان نامه، به دلیل اثر متقابل کمتر با بدنه دارای دقت بالاتری نسبت به استروت naca0012 می باشد. همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری با استروت دایره ای دارای خطای بالایی در مقایسه با دو نوع دیگر بود. هرچند چنان چه به دلیل الزامات عملی استفاده از این نوع استروت اجباری باشد، اندازه گیری در عمق 40 سانتی متر با حدود 12 درصد خطا نسبت به داده های حاصل از اندازه گیری با استروت naca0012 پیشنهاد می شود. تحلیل حساسیت پارامترهای مطرح شده نشان داد که عمق اندازه گیری و نوع استروت مورد استفاده، بیشترین تأثیر را بر روی نتایج نیروی درگ اندازه گیری شده دارا می باشند.