دراسة تأثير أبعاد وشكل المحددات على أداء التزليق الهوائي على سفينة الصب JBC بدون وجود الرفاص باستخدام CFD
الكلمات المفتاحية:
ناقلة الصب JBC، التزليق الهوائي، برنامج الـ Fluent، ديناميك الموائع الحسابية، موديل الاضطراب K-ω SST.الملخص
تم في هذا العمل دراسة تأثير شكل وأبعاد المحددات على فعالية التزليق الهوائي على مقاومة سفينة الصب JBC بدون وجود الرفاص. تم استخدام تقنية الـ CFD من أجل تحقيق هذا الغرض، حيث تم استخدام برنامج الـ ANSYS الذي يوفر استخدام معادلات الـ URANS (Unsteady RANS Averaged Navier Stocks Equation) والموديل الرياضي k-ω SST لحل معادلات نافييه ستوكس الناظمة للجريانات. تم اختيار سفينة الصب JBC لإجراء هذه الدراسة، وذلك بسبب توفر كم كبير من النتائج التجريبية لهذه السفينة، والتي تساعد في التأكد من جودة النتائج الرقمية التي تم الحصول عليها. في البداية تم إجراء الحسابات على السفينة بدون أية إضافات من أجل معايرة كل من الشبكة والإعدادات الرقمية. المقارنة بين النتائج أظهرت توافق كبير مع النتائج التجريبية. بعد ذلك تم إضافة محددات على أسفل وجانبي الجزء المتوازي بارتفاعين مختلفين للمحددات، الارتفاع الأول كان 0.25 cm في النموذج، والذي يقابله الارتفاع 10 cm في السفينة الحقيقية، والارتفاع الثاني كان 1.25 cm في النموذج والذي يقابله الارتفاع 50 cm للسفينة الحقيقية. تم إضافة المحددات بعدة طرق، في البداية تم إضافتها بشكل متوازي، ومن ثم تم إضافتها على شكل ، وبعد ذلك تم إضافة جسم حاقن الهواء والذي كان عبارة عن نصف أسطوانة بنصف قطر 0.25 cmـ الجزء الأول منه هو عبارة عن مصد للتدفق والجزء الثاني هو حاقن الهواء. تم دراسة تأثير هذه الإضافات على مقاومة السفينة بدون الحقن الهوائي، وكانت المحددات ذات الشكل والارتفاع 1.25 cm هي الأسوأ حيث تسببت بزيادة في المقاومة بمقدار 15.92% بدون وجود جسم الحاقن، وبمقدار 16.21% مع وجود جسم الحاقن. بعد ذلك تم حقن الهواء لحالة المحددات المتوازية، مما أدى إلى تخفيض المقاومة بمقدار 31.59% وهذا يعتبر جيد جدا في المجال البحري لأنه يقلل بشكل كبير من مقدار صرف الوقود وبالتالي من تلوث الهواء الناتج عنه.
