NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ SỐ CHIỀU DÀI TRÊN ĐƯỜNG KÍNH ĐẾN LỰC CẢN TÀU NGẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CFD

TRẦN THẾ NAM1,
1 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ số chiều dài trên đường kính (L/D) đến lực cản tàu ngầm khi chạy ở hai tốc độ khác nhau bằng phương pháp CFD. Trước hết, mô hình tàu ngầm DARPA SUBOFF được sử dụng để kiểm tra độ tin cậy của kết quả mô phỏng so với kết quả thực nghiệm. Tiếp đó, 04 phương án hình dáng tàu ngầm có tỷ số L/D khác nhau được xây dựng trên cơ sở giữ nguyên thể tích tàu, góc côn đuôi và đặc điểm hình dáng phía mũi tàu so với phương án gốc ban đầu. Kết quả mô phỏng tính toán cho thấy, trong dải tỷ số L/D khảo sát, mức độ ảnh hưởng của chúng đến lực cản tàu dao động từ -3,07% đến 6,80% so với phương án L/D ban đầu và không phụ thuộc vào tốc độ tàu. Thành phần lực cản thay đổi lớn nhất khi thay đổi tỷ số L/D là lực cản áp suất. Ngoài ra bài báo còn phân tích sự khác nhau về dòng chảy bao quanh tàu ngầm để giải thích bản chất dẫn tới sự thay đổi các thành phần lực cản tàu khi thay đổi tỷ số L/D.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

[1] Renilson, M., Submarine hydrodynamics. 2015: Springer.
[2] Joubert, P., Some aspects of submarine design. Part 2. Shape of a submarine 2026. 2006, DEFENCE SCIENCE AND TECHNOLOGY ORGANISATION VICTORIA (AUSTRALIA).
[3] Moonesun, M., et al., Optimum L/D for submarine shape. 2016.
[4] Summary of DARPA Suboff Experimental Program Data. Naval Surface Warfare Center, Carderock Division (NSWCCD).
[5] Pan, Y.-c., H.-x. Zhang, and Q.-d. Zhou, Numerical prediction of submarine hydrodynamic coefficients using CFD simulation. Journal of Hydrodynamics, 2012. 24(6): p. 840-847.
[6] Trần Ngọc Tú, N.T.H.H., Phạm Thị Thanh Hải, Nghiên cứu tính toán lực cản tàu ngầm bằng phương pháp CFD. Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, 2021. 10(10), 09-13.
[7] Yong, Z., et al., Turbulence model investigations on the boundary layer flow with adverse pressure gradients. Journal of Marine Science and Engineering, 2015. 14(2): p. 170-174.
[8] ITTC-Quality Manual 7.5-03-01-01, 2008 (https://www.ittc.info/media/8153/75-03-01-01.pdf).
[9] Larsson, L. and H.C. Raven, Ship resistance and flow. 2010: The Society of Naval Architects and Marine Engineers, SNAME, The Principles of Naval Architecture Series, ISBN: 978-0-939773-76-3.