ISSN: 2476-6909; Modares Mechanical Engineering. 2021;21(9):641-650
Numerical and Experimental Investigation of the Roll Moment due to Free-Surface Anti-Roll Tanks
A R T I C L E I N F O A B S T R A C T Article Type
Original Research
Roll motion is one of the most important and dangerous motions of the ship and can even result in capsizing of the vessel. Therefore, its control has been always of interest for marine industry researchers. Among the various methods and equipment for controlling the roll motion, the use of free surface anti-roll tanks has been one of the most important methods and which used in many cases due to its simplicity in construction and design. The high efficiency of these tanks at all speeds and even without speed is another strength of these tanks. This study investigates the effect of the free surface anti-roll tank on the roll motion numerically and experimentally. In the numerical simulation, a CFD sloshing solver, based on the “Open source Field Operation And Manipulation”, known in short as Open-FOAM, and assuming 2D laminar flow conditions, is customized to calculate the sloshing loads from the tank. The predicted roll damping and moments due to the anti-roll tank are validated against experimental results. This simulator could be used as a sloshing simulator to couple with seakeeping solvers.
Authors Ghamari I. 1*, Seif M. S. 2, Mahmoodi H. R.2
How to cite this article
Ghamari I, Seif M S , Mahmoodi H R.
Numerical and Experimental Investigation of the Roll Moment due to Free-Surface Anti-Roll Tanks.
Modares Mechanical Engineering.
2021;21(9):641-650. Keywords Free-Surface Anti-Roll Tanks, Sloshing, Roll Moment, OpenFOAM
C I T A T I O N L I N K S
1 Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
2 Marine Engineering Division, Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
[1] Roll damping by free surface tanks. [2] Roll stabilization by anti-roll passive tanks. [3]
Nonlinear time domain simulation technology for seakeeping and wave-load analysis for modern ship design. [4] Preventing parametric roll with use of devices and their practical impact. [5] Control of ship roll using passive and active anti-roll tanks. [6] A nonlinear model of parametric rolling stabilization by anti-roll tanks. [7] Parametric resonance of a fishing vessel with and without anti-roll tank: An experimental and numerical study. [8]
Investigation of Parametric Resonance in Roll for Container Carrier Ships. [9]
Experimental, numerical and analytical investigation of the effect of screens on sloshing.
[10] Sloshing.
*Correspondence
Address: Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
Phone: - Fax: -
[email protected] Article History Received: April 15, 2020 Accepted: April 20, 2021 ePublished: August 07, 2021
Copyright© 2021, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution-NonCommercial terms.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
هیبش نامم یهاگشیامزآ و یددع یزاس
دازآ حطس لور دض نزاخم زا یشان گنیلور
یرمق راثیا
*
فیرش یتعنص هاگشناد ،کیناکم یسدنهم هدکشناد ناریا ،نارهت ،
فیس دیعس دمحم فیرش یتعنص هاگشناد ،کیناکم یسدنهم هدکشناد .ناریا ،نارهت ،
یدومحم اضردیمح ،کیناکم یسدنهم هدکشناد فیرش یتعنص هاگشناد
.ناریا ،نارهت ،
هدیکچ یم اهروانش تاکرح نیرتکانرطخ و نیرتمهم زا یکی لور تکرح رد و دشاب
یم یتح عقاوم یخرب زین روانش ندش قرغ و ندش زیاسپک یلصا لماع دناوت
نیققحم هجوت دروم هشیمه روانش تکرح دم نیا لرتنک ور نیا زا .دشاب هدوب ییایرد عیانص شور نایم زا .تسا
نیا لرتنک یارب فلتخم تازیهجت و اه
شور زا یکی دازآ حطس لور نزاخم زا هدافتسا ،روانش تکرح هجوت دروم یاه
دروم دراوم یرایسب رد یحارط و تخاس رد یگداس لیلد هب هک تسا هدوب یم رارق هدافتسا تعرس همه رد نزاخم نیا یلااب ییآراک .دریگ
نودب یتح و اه
تعرس یم نزاخم نیا رگید توق طاقن زا روانش یسررب هب هعلاطم نیا .دشاب
گنیلور نامم یور رب ،دازآ حطس لور دض نزاخم رثا یهاگشیامزآ و یددع یم هیبش رد .دزادرپ تلاایس کیمانید رگلح کی ،گنیشلاسا شخب یددع یزاس
هتسب ساسا رب ،یتابساحم مرن ی
"یرازفا Open source Field Operation
And Manipulation نآ ففخم هک ،"
Open-FOAM
طیارش ضرف اب و تسا
هب ،یدعب ود مارآ نایرج هبساحم روظنم
،نزخم گنیشلاسا یاهراب ی
میظنت شیپ گنیلور نامم و ییاریم .تفرگ رارق هدافتسا دروم و هدش ینیب
هدش .تسا هدش یجنس رابتعا ،یهاگشیامزآ جیاتن اب لور دض نزخم زا یشان ی
ا هیبش نی یم ار زاس هب ناوت هیبش ناونع هب گنیشلاسا زاس اب هدش تفج تروص
.درک هدافتسا ینامایرد یاهرگلح هژاودیلک اه : ،لور نامم ،گنیشلاسا ،دازآ حطس لور دض نزاخم OpenFOAM
.
:تفایرد خیرات 27
/ 01 / 1399
:شریذپ خیرات 31
/ 01 / 1400
:لوئسم هدنسیون*
1 - همدقم گنیشلاسا خم رد یوق دازآ حطس نایرج ،
هک تسا رپ همین نزا
یم راب دناوت هبرض یاه هراوید یور ار یگرزب یا
نزاخم فقس و اه
یتشک یور هدش بصن نزاخم یارب .دنک دراو یتروصرد ،اه
هک
بجوم یتشک تاکرح کیرحت
داجیا و گنیشلاسا
رد نزخم
نییاپ یوق و دیدش رایسب مطلات ،دوش یعیبط سناکرف نیرت
یم یم ،هدیدپ نیا زا .دهد خر دناوت تکرح لرتنک یارب ناوت
ور ل
رپ تبسن ،نزخم لکش .درک هدافتسا یتشک ( یگدش
filling ratio )
،
هک دنتسه یلصا یاهرتماراپ ،نزخم تکرح سناکرف و یگرزب نییعت هدننک یم دازآ حطس نایرج تیهام ی ،هدیدپ نیا .دنشاب
هدیچیپ کیزیف یاراد یگتسب یرایسب یاهرتماراپ هب هک تسا یا
زا هدمآ تسدب رواتشگ .دراد گنیشلاسا
تسا سناکرف هب هتسباو ،
نییاپ رد نزخم رگا و دوخ یعیبط سناکرف نیرت
کیرحت ،دوش زاف فلاتخا
تکرح اب هسیاقم رد هدمآ تسدب رواتشگ یفنم لور
90 هجرد تسا ًابقاعتم و یم ار نآ
هب ناوت ناونع کی ییاریم
یفاضا .تفرگ رظن رد متسیس یارب زاخم ریثأت یسررب هب ،تاعلاطم زا یرایسب ن
لور دض یور
تاکرح لور و گنیلور کیرتماراپ
هتخادرپ .دنا ناراکمه و شوب
[1]
شیامزآ یسررب هب هاگ
هب دازآ حطس نزاخم موهفم ی ناونع
یرازبا
یارب ییاریم تکرح رد یفاضا
لور نآ .دنتخادرپ یرایسب دراوم اه
نزخم زا لور دض هک دندرک هعلاطم ار لاعفریغ
یم اوت وگلا کی دن
خ رایعم و ثیح زا دازآ حطس نزخم لیلحت یارب بو
لور نامم
شاب یتقو .د یعیبط سناکرف هک گنیشلاسا
مک یکدنا ای( ربارب رت
یعیبط سناکرف )زا
لور تکرح
هاگنآ ،تسا یتشک لور نامم
یشلاسا زا یشان ن
اب نزخم گ
تعرس دهاوخ زاف مه یتشک لور
دش هب و یم لمع متسیس یور یفاضا ییاریم کی ناونع .دنک
تاحیضوت یناکم صوصخ رد رتشیب
ز نزاخم عون نیا م لور دض
رد
شخب هئارا یدعب یاه یم
دوش .
هعلاطم ی لماک راک یروئت دروم رد ی
خم ا هلول نز یا U لکش
زین و لاعفریغ م
با ،نزخم مرج ،نزخم ییاریم هب طوبرم ثح
هب تبسن تیعقوم
لقث زکرم یتشک هب نآ میظنت و رد لصفم روط
هلاقم ی ناراکمه و داواگ
] 2
[
نآ .تسا هدش هئارا هک دنداد ناشن اه
هنیهب تیعقوم رد ،نزخم ی
یلااب ای یور CG
یارب یتشک
تسد مک و ییاریم نیرتلااب هب یبای نیرت
لور تکرح
یتشک
یم نآ .دشاب تیبثت کی هک دنتشاد نایب اه هدننک
ی کبس نکمم
هب تسا نا هزاد تیبثت کی و دشابن یوق یفاک ی هدننک
رایسب ی
هب تسا نکمم ،یوق کیرتنساتم عافترا شهاک بجوم تدش
نیعرد و دوش نآ .دنک لاغشا ار یدایز یاضف ،لاح
داهنشیپ اه
درک دن نزخم هنیهب مرج هک
دودح رد 5
/ 3 دصرد مرج یتشک
یم .دشاب
نیش ناراکمه و
] 3
[
هعلاطم هب نزاخم ریثأت ی
ر دض لو هلول ا ی U
تکرح یور لکش لور
یتشک رد رنیتناک یاه رب
نآ .دنتخادرپ زا اه
همانرب کی هیواز رثکادح و هدرک هدافتسا یرتویپماک ی
ی لور رد ار
سناکرف یاه فلتخم جوم جوم رد .دندرک هبساحم مظنم یاه
نزاخم هک داد ناشن جیاتن لور دض
هلول ا ی U لکش لاعفریغ
یم زا بانتجا یارب رثؤم رایسب هاگتسد دنناوت دیدش لور تاکرح
هدیدپ صوصخب کیرتماراپ
گنیلور .دنشاب فلتخم یاهویرانس رد
زا هدافتسا و دربراک نوسناپسا
اه نزاخم و لور دض طسوت ادموی
ناراکمه و
] 4
[
پسا .تسا هتفرگ رارق هعلاطم دروم ا
نوسن یخرب ،اه
هندب هب لصتم یفاضا تاعطق یتشک یریگراب طخ رد یتشک ی
ینامز تارییغت شهاک یارب لور هدننادرگزاب نامم
،هجیتنرد و
شهاک لور تکرح هنماد
شیامزآ .دنتسه یاه
نآ لدم یور اه
یرنیتناک یتشک 6600
TEU پسا هک داد ناشن ا
نوسن ضرع اب یاه
7 / 11 یم ،یتشک یانهپ دصرد وم دنناوت
رثکادح شهاک بج هنماد
لور تکرح
زا 20 ات 15 هجرد اب جاوما رد
لوط تبسن هب جوم
لوط
اب ربارب یتشک 6
/ 1 نآ ،نینچمه .دنوش هب اه
شیامزآ روط هاگ
ی
نزخم بصن هک دنداد ناشن لور دض
بانتجا هب
لماک زا
گنیلور کیرتماراپ یارب
اب جاوما لوط تبسن یتشک لوط هب جوم
اب ربارب 3 / 1 کمک یم نزخم هک داد ناشن جیاتن نینچمه .دنک دض
لور هزادنا اب ی 65 / 1 هباج دصرد هنیزگ کی ،یتشک ییاج
ی
نورقم هب کسیر لرتنک یارب هفرص گنیلور کیرتماراپ هدیدپ
یم .دشاب ناراکمه و کوزرام
] 5
[
یشخبرثا یددع یسررب و شیامزآ هب
هلول نزاخم یا
U لکش لور دض یتشک یارب لاعف و لاعفریغ
یرس 60 نآ .دنتخادرپ هتفشآ و مطلاتم یایرد طیارش رد اه
یپ تکرح هک دندرب لور
رد ، طیارش و تشپ زا جاوما ،وربور زا جاوما
لغب زا جاوما رتدیدش
نآ نیاربانب ،تسا نزخم لیلحت اه
لور دض
تاعلاطم .دندرک زکرمتم تیعضو هس نیا یور ار دوخ
اهنآ ناشن
داد نزاخم هک لور دض
نزاخم زا یرترب درکلمع ،لاعف لور دض
ریغ نآ .دنراد لاعف نزاخم هک دندرک نایب اه
لور دض رد لاعف
تکرح شهاک لور
رترثؤم ، و دنتسه
نآ درکلمع هب اه
سناکرف نآ یسدنه یحارط و یعیبط یاه ریغ ،اه
.تسا ساسح
نیااب هنیزه ،لاح هگن و بصن ی
،لاعف متسیس یراد رایسب
زا رتلااب
نزاخم لور دض .تسا لاعفریغ
ناراکمه و سِوِن
] 6
[
نزاخم ریثأت یسررب هب لور دض
هلول ی U
یور لکش هدیدپ
کیرتماراپ
گنیلور یارب کی کچوک یتشک
یریگیهام اب
ماسنرت هنشاپ
هیبش .دنتخادرپ یزاس
دع یاه ید
حرط اب نزخم راهچ یارب هب فلتخم یاه
هعلاطم روظنم مرج رثا ی
تیعقوم و نزخم یلخاد ییاریم و نزخم یعیبط سناکرف ،نزخم کیرتماراپ لرتنک یور نزخم یدومع
ش ماجنا گنیلور د
جیاتن .
اهنآ نزخم زا هدافتسا هک داد ناشن لور دض
بجوم زا یریگولج
نینچمه و لور تکرح شیازفا هدیدپ
کیرتماراپ
گنیلور رد
یم طیارش یخرب نیعرد ،دوش
نآ لاح تاعلاطم هک دندرک دیکات اه
شیامزآ گ ا یرتشیب یه لیلحت یارب
یاه رتقیقد مزلا تسا .
یرمق ناراکمه و
] 7,8
[
هعلاطم هب ی
لور هدیدپ یریگیهام یتشک
نزاخم نودب و اب لور دض
.دنتخادرپ یتشک نیا لور تاکرح اهنآ
اعم اب ار تلاد 6 نیا رد رثوم یاهرتماراپ و دندرک لدم یدازآ هجرد
لور دض نزاخم رثا و گنیلور کیرتماراپ هدیدپ روطنیمه و تکرح آ یددع جیاتن .دندرک هعلاطم و یسررب ار تکرح نیا یور اب زین اهن
تحص یهاگشیامزآ جیاتن بوخ تقد زا یکاح هک دش یجنس
.دوب هتفر راک هب شور هلئسم ی نیشلاسا گ هبساحم و ی
راب ،یلیطتسم نزخم رد نآ یاه
نیا رد هلاقم هلئسم .تسا هدش هعلاطم ی
گنیشلاسا
هدافتسا اب
دک زا یتابساحم تلاایس کیمانید
رد OpenFOAM
یم لح .دوش
هس اب جیاتن یرس
تن جیا شیامزآ هاگ ،توافتم ی تحص
یجنس
یم .دوش زا نیا رگلح یم ینامایرد لیلحت رد ناوت
و اهروانش
اب رد
راب نتفرگ رظن یاه
گنیشلاسا
.درک هدافتسا و رگلح نیا گنیلپوک
رد نآ جیاتن و دش دهاوخ ماجنا یدوزب ینامایرد رگلح هدنیآ
ی
و هدش لماک کیدزن دش دهاوخ رشتنم و هئارا
یدعب شخب رد . نیا
هلاقم ، رگلح یناکم و یددع ز
نزخم م لور دض حیضوت دازآ نایرج
یم هداد سپس .دوش
نآ زا دعب شخب رد هس یارب یددع جیاتن ،
هداد ناشن توافتم دروم شیامزآ جیاتن اب و هدش
هاگ ی تحص
یجنس یم عمج ،ینایاپ شخب رد تیاهنرد .دنوش و یدنب
هجیتن یم هئارا یلک یریگ .دوش
2 - حرط هلأسم و رگلح یددع گنیشلاسا
گنیشلاسا
یم اب دناوت هبرض یاهر گرزب یا
ی فقس و اهراوید یور
خم ا یتشک یور هدش بصن نزاخم یارب .دنک دراو نز ،اه
یتروصرد بجوم یتشک تاکرح هک کیرحت
نزخم مطلات داجیا و
نییاپ رد یوق و دیدش رایسب مطلات ،دوش یعیبط سناکرف نیرت
یم یم هدیدپ نیا زا .دهد خر دناوت تکرح لرتنک یارب ناوت
لور
ا یتشک رپ تبسن ،نزخم لکش .درک هدافتس دش
و یگرزب ،یگ
تکرح سناکرف
لور هک دنتسه یلصا یاهرتماراپ ،نزخم
نییعت هدننک یاراد ،هدیدپ نیا .تسا دازآ حطس نایرج تیهام ی
هدیچیپ کیزیف .دراد یگتسب یرایسب یاهرتماراپ هب هک تسا یا
نامم زا هدمآ تسدب گنیشلاسا
گا و تسا سناکرف هب هتسباو ، ر
نییاپ رد نزخم یعیبط سناکرف نیرت
گنیشلاسا
دوخ کیرحت
،دوش زاف فلاتخا
نامم ،لور تکرح اب هسیاقم رد هدمآ تسدب
یفنم 90 تسا هجرد
یم ًاتجیتن هک ار نآ ناوت
هب ییاریم ناونع
یفاضا ظاحل متسیس یارب
هب .درک هیبش روظنم نزخم رثا یزاس
لور دض تکرح یور صوصخ هب یتشک راتفر یور لور
هدیدپ ، ی
راب و گنیشلاسا اه
نآ زا یشان ی
هعلاطم و لیلحت دیاب ادتبا رد
.دنوش
،هلاقم نیا رد
زا ( یتابساحم تلاایس کیمانید ساسا رب )CFD
هیبش ماجنا یارب دودحم مجح شور یزاس
هدیدپ یددع یاه ی
گنیشلاسا
یم هدافتسا بآ نآ رد هک دوش
وهو هب ا تروص
مکارت هب زوکسیو نایرج و ریذپان تروص
مارآ یم ضرف ، .دوش
( لایس مجح کینکت یارب )VOF
هعلاطم اوه کرتشم حطس -
بآ
یم هدافتسا یم ،لاثم یارب ،شور نیا .دوش
رد ار یتاییزج دناوت
راب و مطلاتم نزخم نورد نایرج صوصخ و یلحم یاه
هچراپکی هراوید یور هدراو ی ب نزخم یاه
لیلد ه دیدشت تکرح
لایس هئارا نیا .دنک رگلح
هتسب ساسا رب مرن ی
یرازفا
"
Open
source Field Operation And Manipulation هک ،"
تروصب ففخم
مسا هب Open-FOAM
یم هتخانش یم دوش
دشاب ساسا رب هک
میظنت ،ام یاهزاین .تسا هدش
Open-FOAM ،
هک هتسب کی ی دک
یم زاب دشاب و لماش رگلح کیناکم رد فلتخم لئاسم یارب ییاه
هدافتسا اجنیا رد ،تسا تلاایس تسا هدش
لماک نویسلاومرف .
هدافتسا دروم یم ار
رد ناوت عجرم
] 9
[
یتاصتخم هاگتسد .تفای
لکش رد تباث مسج 1
هداد ناشن .تسا هدش
هلداعم موتنموم ی
ریوان - کوتسا س متسیس رد ریز حرش هب نزخم تباث تاصتخم
تسا
] 10
:[
( 1
∇
. 𝑢⃗
=0
)ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
𝜕𝑢⃗⃗
𝜕𝑡+ ∇. (𝑢⃗⃗𝑢⃗⃗) = −∇𝑝
𝜌 + 𝑔⃗ + 𝜐∇2𝑢⃗⃗ − 𝑎⃗⃗⃗⃗⃗ − (𝜔0 ⃗⃗⃗ × 𝑣⃗⃗⃗⃗⃗)0
− 𝜔⃗⃗⃗ × 𝑟⃗ −
2
(𝜔⃗⃗⃗ × 𝑢⃗⃗)− 𝜔⃗⃗⃗ × (𝜔⃗⃗⃗ × 𝑟)⃗⃗⃗⃗
نآ رد هک 𝑢⃗⃗
تباث تاصتخم هاگتسد رد تعرس رادرب نزخم
.تسا 𝑎⃗⃗⃗⃗⃗0
و 𝑣0
⃗⃗⃗⃗⃗
تباث تاصتخم هاگتسد أدبم تعرس و باتش ،
نیمز تباث تاصتخم متسیس ای هاگتسد هب تبسن نزخم یم .دنشاب رد یشنارگ باتش ،𝑔⃗
تاصتخم هاگتسد
نزخم تباث
.تسا 𝜔⃗⃗⃗
رادرب و مسج تباث تاصتخم متسیس یشخرچ تعرس ،
𝑟⃗
.تسا نزخم عجرم باق رد ناکم رادرب ، و لایس یلاگچ ،𝜌
𝜐
هتیزوکسیو ی
هلمج ود .تسا لایس کیتامنیس تمس رد رخآ ی
باتش ،هلداعم تسار و سیلویروک یاه
زکرم زا زیرگ .دنتسه
نزخم لور دض ییاریم ،دازآ حطس گنیلور
رد ار یفاضا
سناکرف ای دیدشت زا بانتجا هب نیا و هدرک داجیا صاخ یاه
سنانوزر لور تکرح رد
یم کمک حیضوت هب ام ،اجنیا رد .دنک
یناکم ز شیازفا ای شهاک بجوم هک ییاهرتماراپ و متسیس نیا م
یم ییاریم وش
ن یم ،د هداس یارب .میزادرپ ،عوضوم ندش رت
ضرف
یم مینک رح اهنت نزخم هک تک
لور یم هبرجت ار یناکم .دنک
ز م
نزخم لور دض کیزا بآ لاقتنا زا هک تسا نیا ،
هب یتشک فرط
کی اب هارمه ،رگید فرط زاف فلاتخا
صخشم تکرح هب هجوت اب
لور هب ،یتشک داجیا یارب یرازبا ناونع
نامم ،هدننک یثنخ
یم هدافتسا .دنک
لخاد لایس تکرح زا یشان لور نامم
ار نزخم
یم وت هب نا :تشون ریز تروص
( 2 ) 𝑀𝑟= 𝑀𝑟 sin (𝜔𝑡 + 𝜀𝑟)
،اجنیا رد 𝑀𝑟
و 𝜀𝑟
فلاتخا و نزخم لور نامم هنماد بیترت هب
یم اجنیا رد( نزخم تکرح هب هجوت اب زاف لور تکرح نآ هب ناوت
یم )تفگ یتشک .دنشاب
.تسا نزخم لور تکرح سناکرف ،زین𝜔
𝑀𝑟 sin 𝜀𝑟
هفلؤم یگرزب اب زاف فلاتخا یاراد و نزخم لور نامم ی
و نزخم لور تکرح 𝑀𝑟 cos 𝜀𝑟
فلؤم یگرزب ، و نزخم لور نامم ه
هفلؤم .تسا نزخم لور تکرح اب زاف مه نزخم تکرح زاف مهان ی
یم ار هب ناوت هفلؤم کی ناونع یارب .تفرگ رظن رد ییاریم ی
هیواز ات تسا رتهب ،نزخم زا رثکادح ییاریم نتشاد فلاتخا ی
زاف
|𝜀𝑟| اب ربارب 90 .دشاب هجرد
لکش 1 ) ( هندب تباث تاصتخم هاگتسد Body-fixed coordinate system
)
گنیشلاسا رگلح رد هدافتسا دروم ]
10 .[
د لایس تکرح رب اهرتماراپ زا یرایسب لخا
هجیتنرد و نزخم نامم
لور یم رثا نآ نآ زا یخرب .دنراذگ
داعبا و یسدنه لکش ،اه
لایس رادقم ،شخرچ روحم هب تبسن نآ تیعقوم ،نزخم لخاد
نزخم مه( دراد رارق نآ ضرعم رد نزخم هک یتشک تاکرح و
هنماد )سناکرف مه و یم
دنشاب .
سناکرف رد ،یرظن هاگدید زا
یعیبط گنیشلاسا ،
لور نامم
نزخم یاراد فلاتخا زاف ی 90 - یناسون تکرح اب هسیاقم رد هجرد
مهم زا یکی ،نزخم قمع .تسا نزخم نزخم یاهرتماراپ نیرت
یتشک ضرع اب ربارب هک( نزخم صخشم لوط یارب نوچ .تسا یعیبط سناکرف رییغت لامتحا اهنت ،)تسا گنیشلاسا
رییغت ،
بآ قمع لخاد نیا یکیدزن رد هک تسا یهیدب .تسا نزخم
نا ،یعیبط سناکرف هدوب رادقم نیرتشیب ،بآ لاقت
تسا ،طیارش و
یارب داجیا ییاریم یارب رتشیب لور تکرح
تسا بولطم رایسب
] 1
. [
نیااب نیا هک تسا رکذ هب مزلا لاح هدیدپ کی
و تسا هدیچیپ ی
یعیبط سناکرف ،ًلاومعم گنیشلاسا
سناکرف زا توافتم یعقاو
یعیبط یروئت گنیشلاسا
یعقاو سناکرف .تسا
یشلاسا گن ،
تیعقوم ،نزخم عافترا ،نزخم بآ قمع ،نزخم لوط زا یعبات هطقن هنماد و شخرچ ی ی
لور هنماد شیازفا اب .تسا ی
لور و
تبسن شهاک ℎ⁄𝑙
سناکرف ،)نزخم لوط هب بآ قمع تبسن(
زا یعقاو مطلات رادقم
یروئت فرحنم ،نیاربانب و هدش فلاتخا
زاف
گنیشلاسا لور نامم
زا توافتم 90
- .تسا هجرد و شوب
ناراکمه
] 1
[
شیامزآ نیدنچ یرابجا لور
لوط اب نزخم یور ار
𝑙 =1 𝑚 هعلاطم یارب نیا ی
طباور هلصاف .دنداد ماجنا
روحم
نزخم فک ات شخرچ رتماراپ اب
S هدش هداد ناشن ینامز و تسا
،شخرچ روحم هک نییاپ
رت ،تسا نزخم فک زا تملاع
S تبثم
یم .دشاب تبسن ریثأت ℎ⁄𝑙
هطقن تیعقوم و نزخم شخرچ ی
فک هب تبسن
یعقاو سناکرف یور رب نزخم
گنیشلاسا
لکش رد
2 هداد ناشن .تسا هدش
𝜔𝑎
، سناکرف گنیشلاسا
هیواز نآ رد هک تسا یعقاو زاف ی
𝜀𝑟 ربارب
90 - و هجرد 𝜔1 سناکرف گنیشلاسا یروئت
یم دشاب . S زا هلصاف
یم نزخم فکات شخرچ روحم ساسا رب .دشاب
لکش 2 ،
سناکرف یاه گنیشلاسا
و یعقاو یروئت
تبسن شیازفا اب ،
ℎ⁄𝑙
کیدزن رگید کی هب ،نزخم یم رت
تبسن ثیح زا .دنوش 𝑠⁄𝑙
،نزخم
لکش 2 ) تبسن 𝜔𝑎
𝜔1 هب ⁄ زا یعبات تروص ℎ⁄𝑙
𝑠 و
⁄𝑙 . 𝜙𝑎=0.10 𝑟𝑎𝑑
[1]
یم رظن هب هک دسر
𝜔𝑎
و 𝜔1 کیدزن رگید کی هب یتروص رد رت
تبسن .دنشاب شخرچ روحم ریز رد نزخم هک دنتسه 𝜔𝑎
𝜔1 اب ⁄
رادقم شیازفا
|𝑠 𝑙⁄ | هب ، 1 کیدزن یم رت .دوش هنماد تکرح لور زین
تبسن یور 𝜔𝑎
𝜔1 لکش رد هک ⁄ 3
هداد ناشن ریثأت ،تسا هدش
یم .دراذگ لکش 3 یم ناشن هک دهد 𝜔𝑎 زا 𝜔1 شیازفا اب هنماد
،لور تکرح
یم رترود دوش رثا . 𝑠⁄𝑙 لکش هب زین هباشم
ی یم دشاب
لکش رد هک 2
هداد ناشن .تسا هدش
3 - جیاتن یهاگشیامزآ
و یددع و یتسار ییامزآ جیاتن
هب روظنم یبایزرا رتشیب یددع رگلح
یدعب ود گنیشلاسا هس ،
دروم جیاتن اب هلصاح جیاتن و دش دنهاوخ هعلاطم توافتم
شیامزآ هاگ توافتم ی دش دنهاوخ یجنس تحص
،دروم نیلوا رد .
لور نامم یارب یددع جیاتن یورین و
نامز هزوح رد یضرع
یارب و
کی گنیشلاسا
نزخم ود تکرح اب یدعب یرابجا لور
اب ن جیات
شیامزآ گ ا یه یم هسیاقم .دنوش
،دروم نیمود رد دازآ حطس عافترا
لایس رد کی نزخم ود تکرح اب یدعب یرابجا یضرع
یسررب
یم .دوش و رد نیرخآ ،دروم کی یارب لور نامم
نزخم ود یدعب
تکرح اب سناکرف هزوح رد یرابجا لور اب و هدش هبساحم
جیاتن
شیامزآ گ ا یه
، .دش دهاوخ یجنس تحص
3-1 - یدعب ود نزخم یارب نامز هزوح رد یضرع یورین و لور نامم
یجنسرابتعا و یبایزرا یارب رگلح
هداد زا ،یددع یاه
شیامزآ هاگ رد هدش رشتنم ی
] 7,8
[
نزخم .میدرک هدافتسا لور دض
رد یریگیهام یتشک لدم یور بصن یارب زکرم
CNR-INSEAN
مر
یحارط ایلاتیا
هتخاس و شیامزآ .دش یاه
لور یرابجا تکرح
یور نیا .دندش ماجنا ازجم نزخم لکش
هاگتسد و نزخم
لکش رد یشیامزآ 4
هداد ناشن
تسا هدش
] 8
لوط یاراد نزخم .[
94 یتناس عافترا ،رتم 14
یتناس رتم ضرع و 13 یتناس رتم ،تسا
،بآ قمع هک یلاح رد 4
یتناس تست رد .تسا رتم نزخم یاه
زکرم ،ازجم شتلغ
، 4 / 0 نییاپ رتم نزخم فک زا رت
دش هداد رارق
و
و اهورین اهنامم
رد تاصتخم هاگتسد
فک هب لصتم
نزخم
هزادنا دش یریگ دن هک روط نامه . لکش نیا رد
یم یارب ،دید ناوت
هزادنا و ورین یریگ نامم
نزخم ،هدش رکذ تاصتخم هاگتسد رد
و صاخ یحطس یور
زا هدافتسا اب 4
راشف شجنس روسنس
رد
هطقن راهچ بصن ،لاصتا ی
تسا هدش .
تکرح یارب تست نیدنچ
لکش 3 ) 𝜔𝑎 هب زا یعبات تروص 𝜙𝑎
𝑠 و
⁄𝑙 ℎ 𝑙⁄ =0.06 و 1]
.[ لکش
4 ) تست یارب شیامزآ طیارش و گنیشلاسا نزخم گنیشلاسا یاه
رد ازجم CNR-INSEAN .ایلاتیا ،مر ،
لور یرابجا
سناکرف رد نزخم گنیشلاسا یعیبط
هنماد رد و یاه
فلتخم لور لودج رد هک تسا هدش ماجنا 1
هداد ناشن .تسا هدش
رد لودج 1 ، 𝜔1 سناکرف نیلوا گنیشلاسا
و نزخم یعیبط
اب ربارب
0923 / 2 دار رب نای .تسا هیناث هسیاقم
شخب رادیاپ تلاح یاه
یورین یضرع و لور نامم
رد جیاتن شیامزآ هاگ رد یددع و ی 𝜔 =
𝜔1 هنماد رد و ی
لور لکش رد توافتم یاه
5 ات 7 هداد ناشن هدش
.تسا 𝐹𝑦
، یورین( نزخم لوط دادتما رد ورین یووس
یتروصرد نزخم هک
و )دشاب هدش بصن یتشک یور 𝑀𝑥
، نامم لوح یضرع روحم
.تسا نزخم
نامم نیا یتروصرد
هدش بصن یتشک یور نزخم هک
اب رظانتم ،دشاب یم لور نامم
دشاب نامه . لکش نیا هک روط اه
یم ناشن ،دنهد یددع جیاتن رد لور نامم دودح ات
18 مک دصرد رت
یعقاو نازیم زا
جیاتن رد یهاگشیامزآ
یم ناشن ار دهد
یلاح رد ،
هک
،یضرع یورین جیاتن
رتهب یناوخمه ی
یم ناشن ار .دنهد
نیا
جیاتن رد فلاتخا
یارب لور تکرح نامم
نیا زا یشان ًلاامتحا
نیا هک تسا تست
اه سناکرف رد ، گنیشلاسا یعیبط
ماجنا
یم شیامزآ رد هک روط نامه و دنوش اه
،تسا هدش هدهاشم
هدروخرب اب لایس دیدش یا
ثعاب نزخم فقس رتشیب یگتفشآ
داجیا و نایرج هجوت لباق
نایرج یم یطخ ریغ یاه رد هک دوش
رگلح دنتسین ندش لدم لباق یتسردب گنیشلاسا .
ناونع هب
،هنومن ریوصت یطخ ریغ نایرج
نزخم فقس اب لایس دروخرب و رد
تست یارب شیامزآ هرامش
06 لکش رد 8 هداد ناشن هب .تسا هدش
یور یمیقتسم رثا نزخم فقس رد راشف ،هولاع لور نامم
دراد
یورین یور یلو یضرع
یمن رثا ًامیقتسم یم نیا .دراذگ
دناوت
یارب هدش هدهاشم رتهب یناوخمه دوجو یضرع یورین
هیجوت ار
.دنک لودج 1 ) تست یاه تکرح لور یرابجا نزخم
تست هرامش 𝝎
𝝎1 𝝓𝒂(𝐝𝐞𝐠)
تست 06 1
6
تست 20 1
4
تست 30 1
2
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لکش 5 ) هسیاقم تست رد لور نامم و یضرع یورین یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی 06
𝜔 و
𝜔1=1.0, 𝜙𝑎=6.0𝑜
لکش 6 ) هسیاقم تست رد لور نامم و یضرع یورین یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی 20
و
𝜔
𝜔1=1.0, 𝜙𝑎=4.0𝑜
لکش 7 ) هسیاقم ی تست رد لور نامم و یضرع یورین یددع و یهاگشیامزآ جیاتن 30
و
𝜔
𝜔1=1.0, 𝜙𝑎=2.0𝑜
لکش 8 ) شیامزآ رد هدش هدهاشم یطخ ریغ نایرج و نزخم فقس اب لایس دروخرب تست رد اه
06
3-2 - حطس نایرج
نزخم رد دازآ
ود تحت یدعب یضرع تکرح
یرابجا لوط اب ار یلیطتسم نزخم نونکا 1
ضرع ،رتم 1
/ 0 عافترا و رتم
98 / 0 قمع ات بآ عافترا اب و رتم 833
/ 0 یم رظن رد رتم .میریگ
حرش هب یرابجا یضرع تکرح رد کینومراه ناسون تحت ،نزخم یم رارق ریز :دریگ
( 3 ) 𝜂2= 𝜂2𝑎(1 − cos(𝜔𝑡))
هک 𝜂2𝑎=00465/0𝑚 و
𝜔 =075/6𝑟𝑎𝑑⁄𝑠 اب رظانتم و هدوب ،
1 / 1
سناکرف نیلوا ربارب گنیشلاسا یعیبط
( 𝜔1
یامن .تسا )
هزوح زا کیتامش ی
لکش رد یتابساحم 9
هداد ناشن تسا هدش
] 9
.[
هیبش هداد ناشن نزخم یارب یددع یزاس هب هدش
نزخم تروص ود
هعلاطم .تسا هدش ماجنا ،یدعب هزادنا یارب ییارگمه ی
،هکبش ی
هدش ماجنا هزادنا و
هعلاطم قبط رب هکبش ی ی
] 9
[
دش باختنا ه
تسا نزخم لوط دادتما رد ،دودحم مجح نادیم شور رد . ،
هنماد زا هدافتسا اب لایس ی 100
( لرتنک مجح یاراد هک ،)CVs
هتسسگ ،تسا تخاونکی عیزوت یم یزاس
ینعم نیدب نیا .دوش
هزادنا هک تسا اب هسیاقم رد ،نزخم لوط تهج رد هکبش ی
لوط نییاپ اب جوم هقطنم رد .تسا کچوک ،یعیبط تلاح نیرت
ی
هکبش ،دازآ حطس دندش هدافتسا تخاونکی یاه
( 60 cv هک
کی ره تماخض 3
یلیم نییاپ هک یلاح رد ،)تسا رتم حطس زا رت
،دازآ cv نزخم یاهتنا تمس هب اه
و دشر بیرض اب 0164
/ 1 رتگرزب
هدش هسیاقم .دنا شیامزآ و یددع جیاتن نیب ی
هاگ ی
] 9
[
عافترا یارب
هلصاف رد جوم ی
5 یلیم هراوید زا رتم لکش رد ،یدومع یاه
10
ناشن هداد .تسا هدش
هزادنا لرتنک .دراد رثا جیاتن یور یدودح ات زین ینامز ماگ ی
هتسسگ یم ماجنا تنراوک ددع رییغت قیرط زا ،نامز یزاس هک دوش
هب تروص CFL مرفتلپرد OpenFOAM
یم هداد ناشن ددع نیا .دوش
CFL ار لرتنک مجح ره یاهورین هک نیگنایم راش زا هدافتسا اب
یم لاقتنا نهد
یم هبساحم ،د هب طوبرم فیرعت ساسا رب .دوش
ددع ،یدعب کی دروم CFL
اب ربارب
𝑢𝑖Δ𝑡 Δ𝑥𝑖
تارذ روبع ناکما و تسا
لکش 9 ) هنماد شخب یارب یتاحیضوت اب نزخم یارب یتابساحم ی یاه
لکش رد فلتخم لکش
10 ) هسیاقم رد جوم عافترا یارب یددع و یهاگشیامزآ جیاتن نیب ی
هلصاف ی 5 یلیم هراوید زا یرتم یارب یدومع یاه
ℎ⁄ =𝑙 883/0, 𝜂2𝑎=00465/0𝑚, 𝜔 𝜔⁄ 1=1/1 یم صاخ تهج رد ینامز ماگ کی رد لرتنک مجح زا ار لایس دهد
ینعی 𝑢𝑖
، Δ𝑥𝑖 و هبل لوط ،لایس تعرس بیترت هب ،Δ𝑡 رد لولس ی
تهج i تسا لح ینامز ماگ و
] 9
هعلاطم قبط رب .[
تیساسح ی
ددع یور CFL
رد
] 9
،[
𝐶𝐹𝐿 =25/0 ،جیاتن نتفرگ رظن رد اب ،
هب هزادنا هیبش رد ییاریم عبنم .تسا کچوک یفاک ی ،یددع یزاس
ددع شهاک اب هک تسا یددع یگدنکارپ CFL
یم شهاک .دبای
،نیاربانب ا دع ا د CFL کچوک ریغ جاوما داجیا رت اریم
یم اب هک دننک
امزآ شی اه زا هدافتسا اب یددع جیاتن .دنرادن یناوخمه
قوف یاهرتماراپ شیامزآ جیاتن اب رکذلا
هاگ .دنراد یبوخ یناوخمه ی
هسیاقم یارب رد ییاریم حطس ی
جیاتن شیامزآ گ ا یه و جیاتن
،یددع تست کی یارب جیاتن free-decay
یارب و خم قوف نز رکذلا
لکش رد 11 هداد ناشن .تسا هدش
هک تسا صخشم لکش نیا رد
طس یارب( یددع جیاتن رد ییاریم ح 25
/ 0
= و )CFL جیاتن
شیامزآ گ ا یه .دنراد مه اب یبوخ یناوخمه
3-3 - یدعب ود نزخم یارب سناکرف هزوح رد زاف فلاتخا و لور نامم
یارب رگید دروم کی رد تحص
جیاتن یجنس
گنیشلاسا رگلح ،
م یور هعلاطم زا یشان گنیشلاسا لور نام
یرابجا لور تکرح
کی نزخم یدعب ود دازآ حطس یم ماجنا .دوش Bosch و Vugts
] 1
[
هعلاطم رد نآ جیاتن هک دنداد ماجنا دروم نیا رد یهاگشیامزآ یاه
یم هدافتسا شخب نیا دوش
شیامزآ . اه کی یور لوط اب نزخم 1
لکش 11 ) هیزجت سیاقم .مطلاتم جاوما دازآ ی ه
و یددع جیاتن نیب ی
یشیامزآ ] 9 [ هلصاف رد جوم عافترا یارب ی
5 یلیم هراوید زا یرتم یاه
ا هب یدومع یاز
ℎ⁄ =𝑙 883/0, 𝜂2𝑎=00465/0𝑚, 𝜔 𝜔⁄ 1=1/1 تکرح .
نامز رد یرابجا یضرع 4
/ 7 یم فقوتم هیناث .دوش
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
عافترا ،رتم 5
/ 0 ضرع ،رتم 1
/ 0 قمع و رتم بآ
h .دندش ماجنا
یتقو تکرح هک هب یرابجا لور
تروص هنماد اب یسونیس ی
𝜙𝑎 و
سناکرف یم دراو نزخم یور ،𝜔 ،دوش
لور نامم
لوح هدش داجیا
یگرزب اب شخرچ روحم 𝑀𝑟
زاف و 𝜀𝑟 تکرح هب هجوت اب لور
نزخم
هزادنا یم یریگ ،نزخم فک هب شخرچ روحم زا هلصاف .دوش
هب موسوم s
نییاپ شخرچ روحم یتقو و تسا نزخم فک زا رت
یم تبثم ،تسا .دشاب
لور تکرح هنماد نیب ،
9 / 1 ات 7 / 5 ،هجرد
دروم راهچ .تسا ریغتم شخب نیا رد هعلاطم یارب
دش باختنا دن
هیبش و یزاس .دش ماجنا رظانتم یدعب ود نزاخم یارب یددع یاه
لکش یاه 12 ات 15 هسیاقم نیب ی دعب نودب هنماد
زاف و
نامم یاه هزادنا ار دروم راهچ یارب شخرچ روحم لوح هدش یریگ
یم ناشن هد ن .د
هک روطنامه هداد ناشن دراوم نیا رد
و تارییغت دنور ،تسا هدش
رد یلک ریداقم لور نامم
و نزخم زاف فلاتخا رادقم جیاتن رد ،
شیامزآ هاگ نیااب .تسا هباشم ،یددع و ی توافت ،لاح
یاه
راکشآ ی نآ نیب اه یم هدید یم هک دوش دناوت
یگژیو لیلد هب یاه
نایرج رد یطخ ریغ دشاب
طسوت هک رگلح
یددع یمن دناوت
.دوش لدم یتسردب
بآ قمع ،لوا دروم هس یارب 4
یتناس و رتم لکش رد .تسا نزخم فک ،شخرچ روحم
15 بآ قمع ، 8
یتناس نآ لوح هک یشخرچ روحم و رتم نامم
هزادنا یریگ
یم ،دوش 20 یتناس نییاپ رتم خم فک زا رت هک روط نامه .تسا نز
نیا لکش یم ناشن اه ،دنهد
گنیشلاسا زا یشان لور نامم
لخاد
هب ،نزخم روط یطخ اب هنماد تکرح لور یمن شیازفا نیا .دبای
نامم یطخ ریغ راتفر ، یا
یم ناشن ار دهد
هک اب بسانتم
√𝜙𝑎
یم شیازفا دبای
] 1
.[
4 - و جیاتن ریسفت هجیتن
یریگ
شیامزآ اه هیبش و یزاس هب یددع یاه یسررب روظنم
لور نامم
زا یشان لور تکرح
رد نزخم لور دض دازآ حطس هئارا و ماجنا
یور فلتخم یاهرتماراپ تارثا .دندش زا یشان لور نامم
نزخم گنیشلاسا هنومن هس .دش هداد حیضوت
شیامزآ ی یهاگ
هب توافتم جیاتن و هدش یسررب یددع تروص
هدمآ تسدب یددع
شیامزآ جیاتن اب هاگ
و هسیاقم ی تحص
یجنس نیلوا رد .دیدرگ
شیامزآ یرس کینومراه لور تکرح تحت یلیطتسم نزخم ،اه
زا یشان یضرع یورین و لور نامم سپس و تفرگ رارق یرابجا
لکش 12 ) اقم هسی :پچ تمس( لور نامم یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی
هب شخرچ روحم لوح )زاف فلاتخا :تسار تمس .نامم دعب نودب هنماد یازا ϕ𝑎=9/1𝑜, ℎ 𝑏⁄ =04/0, 𝑠 = 0 یعیبط سناکرف ،یبآ نیچ طخ .
یم ناشن ار یروئت تروصب گنیشلاسا .دهد
لکش 13 ) هسیاقم تمس( لور نامم یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی
هنماد :پچ
یازا هب شخرچ روحم لوح )زاف فلاتخا :تسار تمس .نامم دعب نودب ϕ𝑎=
8/3𝑜, ℎ 𝑏⁄ =04/0, 𝑠 = 0 تروصب گنیشلاسا یعیبط سناکرف ،یبآ نیچ طخ .
یم ناشن ار یروئت .دهد
لکش 14 ) هسیاقم :پچ تمس( لور نامم یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی
هب شخرچ روحم لوح )زاف فلاتخا :تسار تمس .نامم دعب نودب هنماد یازا ϕ𝑎=7/5𝑜, ℎ 𝑏⁄ =04/0, 𝑠 = 0 یعیبط سناکرف ،یبآ نیچ طخ .
یم ناشن ار یروئت تروصب گنیشلاسا .دهد
لکش 15 ) هسیاقم ( لور نامم یددع و یهاگشیامزآ جیاتن ی هنماد :پچ تمس
یازا هب شخرچ روحم لوح )زاف فلاتخا :تسار تمس .نامم دعب نودب ϕ𝑎=
5.7𝑜, ℎ 𝑏⁄ =0.08, 𝑠 = 0 تروصب گنیشلاسا یعیبط سناکرف ،یبآ نیچ طخ .
یم ناشن ار یروئت .دهد
رد نزخم لخاد گنیشلاسا
هاگتسد تاصتخم تخلریغ لصتم هب
نزخم فک هزادنا
دندش یریگ هسیاقم .
جیاتن ی و یددع
یهاگشیامزآ یم ناشن
یورین هک دهد یضرع
و سناکرف رظن زا مه
رظن زا مه هنماد
اب یبوخ یناوخمه جیاتن
شیامزآ هاگ ی دنراد رد .
یارب هک یلاح لور نامم
، هنماد هب هدش هبساحم ،یددع تروص
دودح رد یفلاتخا 18
اب دصرد یامزآ جیاتن
ش هاگ ار ی ناشن
یم دهد یگژیو . هدیدپ اب طبترم رایسب یطخ ریغ یاه ی
گنیشلاسا
نزخم بآ قمع تبسن نوچ .دراد دوجو نزخم نورد
نزخم لوط هب ℎ
⁄ =𝑙 04/0 هبرض ،تسا کچوک
ی فقس هب لایس
همه رد ًابیرقت ،کشخ نزخم فک و نزخم شیامزآ ی
اه هدهاشم
.دش شیامزآ دراوم ،هولاع هب
سناکرف رد ط
گنیشلاسا یعیب
شیامزآ قبط رب و دش ماجنا نزخم اه
تارثا ، اب لایس دروخرب
نزخم فقس (
tank roof impact )
یم نایرج دیدشت ثعاب هک دوش
نایرج داجیا هب رجنم و یاه
م یم یطخ ریغ و مطلات ددرگ
، دیدش
هب دراوم نیا .دوب روط
لماک طسوت رگلح گنیشلاسا CFD
تیلباق
ندش لدم دنرادن
. هنومن زا یا هب لایس هبرض
رد هک نزخم فقس
شیامزآ اه هدهاشم دش لکش رد ، 8
هداد ناشن .تسا هدش
نیمود
جیاتن زا یرس
هب طوبرم کی نزخم یدعب ود تکرح تحت یضرع
نآ رد هک دوب یرابجا
هلصاف رد نایرج دازآ حطس
5 یلیم رتم زا
راوید ه هسیاقم .تسا هدش هبساحم ی
یددع جیاتن یهاگشیامزآ و
رد یم ناشن دروم نیا جیاتن هک دهد
هلصاح اب یبوخ یناوخمه
،ناسون سناکرف .دنراد مه 10
ف زا رتشیب دصرد .تسا مطلات سناکر
،نیا رب هولاع
هنماد ی یضرع تکرح
قمع تبسن و کچوک رایسب
،نزخم نورد نایرج اذل ،تسا گرزب رایسب نزخم لوط هب بآ هب ًاتدمع تروص تسا مارآ یگژیو و ریغ یاه داجیا ثعاب هک یطخ
شیامزآ جیاتن نیب توافت هاگ
یم یددع و ی هدشن هدهاشم ،دنوش
.تسا دروم نیرخآ رد هعلاطم
تست ، طسوت هدش ماجنا یاه [1]
یور
هب ،یلیطتسم نزخم تست نیا .تسا هدش رارکت یددع تروص
اه
اب )هباشم ًاقیقد هن( هباشم طیارش رد
یرس شیامزآ نیلوا اه
هدش ماجنا رد جیاتن و دنا
هزوح هسیاقم .تسا هدش هئارا سناکرف ی
شیامزآ جیاتن هاگ
لوبق لباق یناوخمه ،یددع و ی ی
هنماد نیب
لور نامم
گنیشلاسا
و فلاتخا ناشن ار ،نآ زاف یم
دنهد .
هیبش یزاس یارب اه 4 هنماد اب توافتم دروم ی
لور ماجنا توافتم
یناوخمه حطس .تسا هدش
یهاگشیامزآ و یددع جیاتن نیب اب ،
هنماد شیازفا ی
لور هتفای شهاک یکدنا
نیا ًلاامتحا و تسا
دنور یگژیو لیلد هب هنماد شیازفا اب هک تسا یطخ ریغ یاه
رح لور تک یم شیازفا ، .دبای
فلاتخا یارب ار یبوخ یناوخمه ،زاف
همه رد و دراوم ی همه
سناکرف یم ناشن هدش تست یاه .دهد
تاعلاطم هدش ماجنا
شهوژپ نیا رد
یم ناشن هک دهد
رگلح
گنیشلاسا
هیبش هب رداق ام راب یزاس
یاه گنیشلاسا
نزخم نورد
لور دض اب دازآ حطس تقد
لوبق لباق ی سا نیا .ت رگلح یم ار ناوت
اب رگلح هیبش و هعلاطم یارب ینامایرد یتشک ینامایرد یزاس
یاه نزخم اب
لور دض یدعب فده نیا .درک قیفلت ،هدش بصن
نیا
قیقحت تسا و لاح رد ماجنا تسا هک جیاتن مامتا زا سپ نآ
،شهوژپ هلاقم رد رگید ی ی نیا ،نینچمه .دش دهاوخ رشتنم
یم ناشن هلاقم دهد
حطس نزخم هک آ
ار یبوخ ییاریم حطس ،داز
تکرح یارب لور
یم مهارف یتشک هداد ،هولاع هب .دنک
یددع یاه
شیامزآ و هاگ یم ،هدش هئارا لماک ی دناوت
هداد یاه یارب یبوخ
یسررب گنیشلاسا نزاخم رد
لور دض حطس آ را یارب داز ز
یبای و
هسیاقم جیاتن ناققحم ریاس یارب یددع یاهرازبا .دنک مهارف
اه هناشن و مئلاع تسرهف
تباث تاصتخم هاگتسد رد تعرس رادرب
نزخم 𝑢⃗⃗
ای هاگتسد هب تبسن نزخم تباث تاصتخم هاگتسد أدبم باتش نیمز تباث تاصتخم متسیس 𝑎⃗⃗⃗⃗⃗ 0
تعرس ای هاگتسد هب تبسن نزخم تباث تاصتخم هاگتسد أدبم
نیمز تباث تاصتخم متسیس 𝑣⃗⃗⃗⃗⃗ 0
ش رد یشنارگ بات گتسد
تاصتخم ها
نزخم تباث 𝑔⃗
مسج تباث تاصتخم متسیس یشخرچ تعرس 𝜔⃗⃗⃗
نزخم عجرم باق رد ناکم رادرب 𝑟⃗
لایس یلاگچ 𝜌
لایس کیتامنیس ی هتیزوکسیو 𝜐 هنماد لور نامم
نزخم تکرح هب هجوت اب نزخم 𝑀𝑟
نزخم تکرح هب هجوت اب نزخم لور نامم زاف فلاتخا 𝜀𝑟
هب بآ قمع تبسن
نزخم لوط ℎ
⁄𝑙 هلصاف
نزخم فک ات شخرچ روحم S
سناکرف گنیشلاسا یعقاو
نزخم 𝜔𝑎
سناکرف یعیبط گنیشلاسا
نزخم یروئت 𝜔1
یورین( نزخم لوط دادتما رد ورین یووس
یتروصرد یور نزخم هک
)دشاب هدش بصن یتشک 𝐹𝑦
نامم لوح
نزخم یضرع روحم 𝑀𝑥
یرابجا یضرع تکرح هنماد
نزخم 𝜂2𝑎
نزخم یرابجا لور تکرح هنماد 𝜙𝑎
ینادردق و رکشت :
یتعنص هاگشناد کیناکم هدکشناد زا نایاپ رد
هاگشناد کیناکم هدکشناد ایرد هاگشیامزآ نانکراک روطنیمه و فیرش .میراد ار ینادردق و رکشت لامک فیرش یتعنص یقلاخا هیدییات :
یم دییات ناگدنسیون هک دننک
رد هدشرکذ جیاتن یمامت
تیلاعف لصاح افرص هلاقم نیا .تسا هلاقم ناگدنسیون یشهوژپ یاه
:عفانم ضراعت دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون
.
ناگدنسیون مهس :
دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون .
:یلام عبانم دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون
.
عبانم
1- Van Den Bosch JJ, Vugts JH. Roll damping by free surface tanks. TNO-Report. 1966.
2- Gawad AF, Ragab SA, Nayfeh AH, Mook DT. Roll stabilization by anti-roll passive tanks. Ocean Engineering. 2001;28(5):457-69.
3- Shin YS, Belenky VL, Lin WM, Weems KM, Engle AH.
Nonlinear time domain simulation technology for
seakeeping and wave-load analysis for modern ship
design. Authors' closure. Transactions-Society of
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ