مطالعه تایید و اعتبارسنجی در روش دینامیک سیالات محاسباتی برای نتایج مقاومت کشتی کانتینربر KCS بوسیله مدل توربولانسی انتقال تنش برشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مرکز شناورهای سطحی/پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال/دانشگاه صنعتی مالک اشتر/فریدونکنار/مازندران/ایران

چکیده

یکی از موضوعات مهم در ارزیابی تحلیل عددی مقاومت کشتی بوسیله روش‌ دینامیک سیالات محاسباتی، بررسی عدم قطعیت آن است که شامل مطالعه تایید و اعتبارسنجی است. در این مطالعه شناور کانتینربر کی سی اس در شرایط آب آرام و در سرعت طراحی، معادل عدد فرود 26/0 مورد شبیه‌سازی عددی قرار گرفت. از روش حجم محدود برای گسسته‌سازی معادلات ناویراستوکس و مدل توربولانسی انتقال تنش برشی استفاده گردید. سطح آزاد بوسیله روش حجم سیال و اینرسی حرکات شناور بوسیله معادلات کوپل حرکت جسم صلب با جریان مدلسازی شد. مقادیر عدم قطعیت برای مطالعه تایید و اعتبارسنجی بررسی شد. مطالعه تایید بوسیله سه حل شبیه‌سازی با درجه متفاوت مش ، بررسی شد. پس از مطالعه تایید مقدار عدم قطعیت روش عددی کمتر از 76/5 درصد بود و در مطالعه اعتبارسنجی، با در نظر گرفتن عدم قطعیت تست مدل، مقدار عدم قطعیت84/5 درصد به‌دست آمد. نتایج حاکی از دقت مناسب روش استفاده شده و شبکه‌بندی بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Verification and Validation Study of Computational Fluid Dynamics for KCS Container Ship Resistance Result Using Shear Stress Transport Turbulence Model

نویسندگان [English]

  • saeed karami
  • Rouhollah H. Goudarzi
surface vessel centeruniversity of technology Malek ashtarferydonkenarmazandaraniran
چکیده [English]

One of the important issues in evaluating the numerical analysis of ship resistance by the computational fluid dynamics method is to investigate its uncertainty, which includes verification and validation studies. In this study, the KCS container Ship in calm water was simulated numerically at the design speed, equivalent of Froude number 0.26. The finite volume method was used to discretize the Navier Stokes equations and the turbulence model of shear stress transfer. The free surface was modeled by the fluid volume and inertia of the ship motions using the coupled rigid-body coupling equations with fluid. Uncertainty values were assessed for verification and validation studies. The verification study was investigated by three simulation solutions with different mesh resolution . The numerical method uncertainty was less than 5.76% after the study and in the validation study, considering the uncertainty of the model test, the uncertainty was 5.84%. The results showed good accuracy of the method used and gridding.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Verification and Validation
  • Ship Resistance
  • Computational fluid dynamics
  • Uncertainty
  • SST Model