Skip to main content
SUPERVISOR
Mahdi Moghimi zand,Ahmad Sedaghat
مهدی مقیمی زند (استاد راهنما) احمد صداقت (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohamad hossein Bakhshandeh
محمدحسین بخشنده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Bio-Inspired Design of Underwater Vehicle
Natural structure can be the basis of new technology development. Underwater floating design iired by nature, always has attracted many marine engineers; for different reasons such as search in the ocean to discover new sources of minerals. The main purpose of this paper is geometrical design of underwater objects and model simulations by the Fluent in 3D mode. Iired by the shape of dolphin, the geometry of underwater floating is generated by the Catia program. The reason of using forms of dolphin’s body its unique features. To analyze the model in the mode of the moving tail, the method of dynamic mesh is used. The floating has been investigated for a fully submerged condition in which the effect of free surface is neglected. According to the Hydrodynamic of dolphin body proper geometry was designed under the deformations of the tail and the body. Four types of designed tails and bodies have been studied and compared. In this research, turbulence models of,?-k ,?-k Standar ,?-k RNG are considered. The results indicated that the drag force values rose with an increase in floating speed form 1 to 3 m/s and decreased with changing the form of floating body. Numerical analysis of the geometry and debate about the implementation of the experimental model will find the fourth model is more appropriate. Because this model is less tolerance of drag force. Continue with iiration from a dolphin's tail in the water, to examine the dynamic mesh model in two-dimensional mode to create the move action. We notice with dynamic mesh when floating in a tail mode, drag force is reduced. Should consider the fact that we are facing a lot of problems for a movement similar to a dolphin swim. In the present work the dolphin's body is considered rigid. Animated tail mode has also been studied. In order to verify the simulation model, the model is compared with an experimental model. Hydrodynamic parameters obtained are compared with the simulation results indicate that compliance is relatively good results. Hence simulated model can be used to optimize and verify the required parameters. This would reduce the cost of testing and cheking the errors of examinations. Keywords: Under Water Floating, Bio Iired, Geometrical Design,Turbulence Model, Dynamic Mesh, Drag Force.
شکل های موجود در طبیعت می تواند زمینه توسعه تکنولوژی های جدید را فراهم سازد. طراحی شناور زیرآبی با الهام از طبیعت همواره توجه بسیاری از مهندسین دریا را به دلایل مختلفی از جمله کاهش هزینه های جستجو در اقیانوس واکتشاف منابع جدید به خود جلب کرده است. هدف اصلی این تحقیق طراحی هندسه جسم زیر آبی با الهام از شکل بدنه و همچنین شبیه سازی آن با استفاده از بر نامه فلوئنت [1] در حالت 3بعدی است. از روی عکس های دوبعدی، هندسه سه بعدی بدن دولفین ایجاد و مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس با الهام گرفتن از شکل بدنه دلفین، hyhyhy;هندسه جسم زیر آبی ودم در برنامه کتیا [2] تولید شده است. برای تحلیل مدل در حالت دم زدن نیز از روش مش بندی دینامیکی بهره گرفته شده است. همچنین شناور در حالت مستغرق مورد بررسی قرار گرفته است که در آن از اثرات سطح آزاد صرفه نظر شده است. هندسه مناسب با بررسی هیدرودینامیکی بدنه دولفین تحت تغییر شکل های دم و بدنه های مختلف طراحی شده است. چهار نوع بدنه و دم طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است و با یکدیگر مقایسه شده اند. در این تحقیق مدل های توربولانسی ?-k rdStanda، ?-k RNG و ?-k استفاده شده است. نتایج بدست آمده از این پژوهش حاکی از این مطلب است که با افزایش سرعت در محدوده 1 تا 3 متر بر ثانیه نیروی درگ کاهش یافته و با تغییر فرم بدنه شناور زیر آبی میزان رشد نیروی درگ، کاهش می یابد. پس از تحلیل عددی هندسه های مورد بحث و تطبیق با مدل تجربی متوجه می شوی م مدل چهارم مناسب تر می باشد. چون این مدل نیروی درگ کمتری را تحمل می کند. در ادامه با الهام گرفتن از حالت دم زدن دلفین در آب، به بررسی مشبندی دینامیکی مدل در حالت 2 بعدی برای خلق این حرکت اقدام شده است. با مشبندی دینامیکی متوجه می شویم هنگامی که شناور در حالت دم زدن است میزان تولید نیروی درگ به میزان کمی کاهش می یابد. باید این نکته را در نظر گرفت برای ایجاد حرکت عینی شنای دلفین با مشکلات فراوانی روبرو هستیم و در کار حاضر بدنه دلفین صلب در نظر گرفته شده است و حالت دم زدن نیز مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی صحت مدل شبیه سازی شده، مدل با یک بستر آزمایشگاهی مقایسه شده است. پارامترهای مهم هیدرودینامیکی استخراج وبا نتایج شبیه سازی مقایسه شده اند که حاکی از انطباق نسبتاً مناسب نتایج است. از این رو می توان از مدل شبیه سازی شده به منظور بهینه سازی و بررسی پارامترهای مورد نیاز استفاده کرد. این امر باعث کاهش هزینه های خطا در آزمایش و ساخت خواهد شد. کلمات کلیدی: شناور زیر آبی، الهام از طبیعت، طراحی هندسه، توربولانس مدل، مش بندی دینامیکی، hy; نیروی درگ. [1]. Fluent [1]. Catia

ارتقاء امنیت وب با وف بومی