Görüntüleme
3
İndirme
3
Hidrofoilli tekneler, ek kaldırma kuvveti oluşturmak amacıyla serbest yüzey altında ilerleyen kanatlar kullanır. Tekne yüzeyinin bir uzantısı olan kanatlar tarafından oluşturulan kaldırma kuvveti, tekneyi yukarı yönde iterek deplasman hacminin -ve dolayısıyla- direncin azalmasını sağlarlar. Serbest yüzeyin oldukça yakınında çalışan bu tarz kanat yapılarının performansının belirlenmesinde, serbest yüzeyle girecekleri etkileşimlerin de rol oynaması beklenir. Bu çalışmada, su altında ilerleyen iki boyutlu bir NACA 0012 kanat kesitinin performansı ve serbest yüzey etkileşimleri sayısal olarak incelenmiştir. Bu amaçla, serbest yüzeyden bir kort boyu mesafede bulunan kesitli kanat etrafındaki akım, geniş bir Froude sayısı aralığında potansiyel akım temelli iteratif sınır elemanları yöntemi kullanarak modellenmiştir. Kullanılan yöntemin matematiksel ayrıntıları detaylı bir biçimde sunulmuştur. Çalışma sonucunda, serbest yüzey yakınında çalışmanın kanat kesiti üzerinde oluşan kaldırma ve direnç kuvvetlerini önemli ölçüde etkilediği gözlenmiş ve bu kuvvetlerin değişimi Froude sayısına bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca, kanat tarafından serbest yüzey deformasyonları oluşturulduğu belirlenmiş, oluşan dalga genliğinin Froude Sayısına bağlı olarak arttığı görülmüştür.
Hydrofoil boats use wings that move under the free surface in order to create additional lifting force. The lifting force created by the wings, which are an extension of the boat's surface, pushes the boat upward and reduces the movement volume - and therefore - resistance. In determining the performance of this type of wing structures that work very close to the free surface, the interactions that they will enter with the free surface are expected to play a role as well. In this study, the performance and free surface interactions of a two-dimensional NACA 0012 wing cut progressing under water were numerically studied. For this purpose, the flow around the cut wing, located a short distance from the free surface, is modeled using the method of iterative border elements based on the potential flow in a wide range of Froude numbers. The mathematical details of the method used are presented in detail. The study found that the work near the free surface significantly affected the lifting and resistance forces formed on the wing cut, and the change of these forces was studied depending on the number of Froude. Furthermore, it has been found that the wavelength of the formed wavelength has increased depending on the Froude number, determined by the wing to create free surface deformations.
Hydrofoil crafts use submerged foils to gain additional lift force. Lift produced by the submerged foils push the hull upwards and let the drag of the body decrease by lowering the displacement. Free surface interactions effects the performance of the foils, which are travelling close to the surface. In this study, performance and free surface deformations of a two dimensional NACA0012 foil section, which is one chord length beneath the free surface is investigated numerically. Potential flow based iterative boundary element method is adopted, to predict the flow field. Mathematical formulation and numerical implementation of the present method is presented in detail. Numerical results reveals that, free surface has a significant impact on the lift force and wave drag of the foil. Variation of these forces with Froude number is presented. Besides, it is observed that, foil generates deformations on the free surface and the wave amplitudes increase with Froude Number.
Alan : Fen Bilimleri ve Matematik; Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Alıntı Yap
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
