University of Zagreb. Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture.
Abstract
U ovom radu su istražene promjene hidrodinamičkog otpora i momenta zakreta uronjenog dijela trupa jedrilice klase ’Optimist”. Promatrana je ovisnost hidrodinamičkih sila o dva parametra: kutu zakreta kormila i kutu bočnog nagiba jedrilice. Trodimenzionalna geometrija je modelirana u programskom paketu Solidworks, dok je proračunska domena izrađena u programskom paketu Salome. Istisnina jedrilice je automatski generirana koristeći prethodno navedene programske pakete i to za masu jedrilice od 35kg te srednju masu jedriličara od 45kg. Domena je ispunjena mrežom konačnih volumena koristeći programski paket cfMesh. Mreža je izrađena strukturirano koristeći heksaedarske ćelije, uz korištenje manjeg broja prijelaznih tetraedarskih i piramidalnih ćelija kao i trokutnih prizmi kako bi se očuvala geometrijska definicija rubova. Ulazni parametri strujanja su definirani uniformno, prema zadanoj brzini jedrilice od 1.5m/s tj. 3 čvora. Simulacije su izvedene stacionarnim proračunom, koristeći k − ω SST model turbulencije i standardne zidne funkcije. Kako bi se pojednostavnio proračun i skratilo vrijeme računanja, zanemaren je utjecaj valova te je rubni uvjet simetrije definiran na mjestu slobodne površine. Izrađene su simulacije za šest konfiguracija položaja kormila, dva položaja bočnog nagiba te četiri kombinacije bočnog nagiba i zakreta kormila. Prikazana su polja raspodjele transportiranih fizikalnih veličina kako bi se dobio uvid u procese strujanja u okolici uronjenog dijela trupa. Analizom rezultata su utvrđeni doprinosi viskoznih i tlačnih hidrodinamičkih sila sveukupnom otporu. Također prikazane su krivulje promjene hidrodinamičkih momenta zakreta s promjenom navedenih parametara.
Konačno, dan je zaključak o kvaliteti pojedine konfiguracije na temelju dobivenih proračunskih podataka
