در طراحی بدنه ایرشیپ ها و زیر دریائی ها نکات زیادی مورد توجه قرار می گیرد که مهمترین آنها قدرت جلوبرندگی است که به مقدار زیادی بستگی به درگ اصطکاکی رویبدنه ایرشیپ دارد و 3/2 درگ کل را شامل می شود.کاهش کوچکی در این درگ باعث صرفه جویی قابل توجهی در سوخت می شود و یا می تواند باعث افزایش ظرفیت حمل و ابعاد ایرشیپ شود. اولین بهینه سازی عددی شکل، توسط پارسنز انجام شده است. روش محاسبه در قالب یک پنلکد می باشد که با یک روش لایه مرزیکوپل شده است. زدان یک توزیع محوریاز چشمه و چاه را برای نشان دادن میدان جریان اطراف یک جسم معرفی می کند. قدرت (شدت) به صورت خطی روی هر المان طول توزیع می شود.
در روند محاسباتی آیرودینامیکی ابتدا یک بدنه دوار با ماکزیمم قطر ثابت و نسبت فایننس ثابت تعریف می شود.پروفیل بدنه و توزیع سرعت جریان غیر لزج توسط روشهای غیر مستقیم حل جریان پتانسیل بدست می آید. پروفیل این بدنه باید به گونه ای باشد که در جریان یکنواخت موازی با محور بدنه، لایه مرزی دچار جدایش نشود. با این قید، درگ توسط تغییر در شکل پروفیل بدنه کاهش می یابد. محدودیت در عدم جدایش لایه مرزی باعث حذف درگ فشاری می شود و درگ کلی منحصر به نیروهای ویسکوز در لایه مرزی می شود. لایه مرزی به سه ناحیه آرام گذرا و درهم تقسیم می شود. برای محاسبه لایه مرزی آرام از متد توویتس استفاده شده که بر اساس رابطۀ مومنتوم می باشد. ناحیه گذرا در محاسبات به صورت یک نقطه در نظر گرفته می شود که در آن ضریب شکل به طور ناگهانی از آخرین مقدار در ناحیه آرام به اولین مقدار در ناحیه درهم تغییر می کند. از آنجا که محل گذر به عواملی مانند: زبری سطحی، سر و صدا، لرزش و غیره بستگی دارد که کنترل آنها م شکل است در بیشتر تحقیقات این ناحیه را به صورت دلخواه بین سه تا ده درصد طول بدنه در نظر می گیرند.
1-1 مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
1-1-1 مدل آیرودینامیکی
2-1 مقدمه
2-2 محاسبات لایه مرزی
2-2-1 محاسبات لایه مرزی آرام
2-2-2 محاسبات ناحیه گذرا
2-2-3 محاسبات لایه مرزی درهم
2-2-4 روش محاسبه درگ
2-2-5 معیار جدایش
3-1 روند محاسبه درگ
3-2 الگوریتم محاسبات لایه مرزی آرام
3-3 الگوریتم محاسبات ناحیه گذرا
3-4 الگوریتم محاسبات لایه مرزی درهم و ضریب درگ
3-5 برنامه کامپیوتری به زبان فرترن
3-6 ورودی و خروجی های برنامه برای پروفیل های بدنه شماره 1 تا 7
3-6-1 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 1
3-6-2 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 1
3-6-3 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 2
3-6-4 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 2
3-6-5 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 3
3-6-6 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 3
3-6-7 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 4
3-6-8 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 4
3-6-9 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 5
3-6-10 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 5
3-6-11 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 6
3-6-12 ورودی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 7
3-6-13 خروجی برنامه برای پروفیل بدنه شماره 6و7
4-1 مقدمه
4-2 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 1
4-3 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 2
4-4 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 3
4-5 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 4
4-6 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 5
4-7 نتایج و بحث برای پروفیل بدنه شماره 6و7
4-8 نمودارهای مربوط به پروفیل بدنه شماره 1
4-9 نمودارهای مربوط به پروفیل بدنه شماره 2
4-10 نمودارهای مربوط به پروفیل بدنه شماره 3
4-11 نمودارهای مربوط به پروفیل بدنه شماره 4
4-12 نمودارهای مربوط به پروفیل بدنه شماره 5
4-13 مقایسه ضریب درگ
5-1 نتیجه گیری
5-2 پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده
فهرست مراجع
جدول 3-1 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 1
جدول 3-2 خروجی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 1
جدول 3-3 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 2
جدول 3-4 خروجی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 2
جدول 3-5 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 3
جدول 3-6 خروجی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 3
جدول 3-7 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 4
جدول 3-8 خروجی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 4
جدول 3-9 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 5
جدول 3-10 خروجی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 5
جدول 3-11 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 6
جدول 3-12 ورودی های برنامه برای پروفیل بدنه شماره 7
جدول 4-1 ضریب درگ برای پروفیل های بدنه یک تا پنج
شکل 1-1 پروفیلهای بدنه با کمترین درگ
شکل 1-2 مدل آیرودینامیکی
شکل 1-3 توزیع المانهای سینگولاریتی محوری و شدت در21 نقطه طول بدنه
شکل 3-1 پروفیل بدنه شماره 1
شکل 3-2 پروفیل بدنه شماره 2
شکل 3-3 پروفیل بدنه شماره 3
شکل 3-4 پروفیل بدنه شماره 4
شکل 3-5 پروفیل بدنه شماره 5
شکل 3-6 پروفیل بدنه شماره 6
شکل 3-7 پروفیل بدنه شماره 7
شکل 4-1 منحنی تغییرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 1
شکل 4-2 منحنی تغییرات ضریب شکل بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 1
شکل 4-3 منحنی تغییرات ضخامت جابجایی بدون بعد بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 1
شکل 4-4 منحنی تغییرات ضخامت لایه مرزی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 1
شکل 4-5 منحنی تغییرات ضریب اصطکاک سطحی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 1
شکل 4-6 منحنی تغییرات عدد رینولدز(که براساس ضخامت مومنتوم تعریف شده) بر حسب طول ایرشیپ برای پروفیل شماره 1
شکل 4-7 منحنی تغییرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 2
شکل 4-8 منحنی تغییرات ضریب شکل بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 2
شکل 4-9 منحنی تغییرات ضخامت جابجایی بدون بعد بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 2
شکل 4-10 منحنی تغییرات ضخامت لایه مرزی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 2
شکل 4-11 منحنی تغییرات ضریب اصطکاک سطحی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 2
شکل 4-12 منحنی تغییرات عدد رینولدز(که براساس ضخامت مومنتوم تعریف شده) بر حسب طول ایرشیپ برای پروفیل شماره 2
شکل 4-13 منحنی تغییرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 3
شکل 4-14 منحنی تغییرات ضریب شکل بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 3
شکل 4-15 منحنی تغییرات ضخامت جابجایی بدون بعد بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 3
شکل 4-16 منحنی تغییرات ضخامت لایه مرزی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 3
شکل 4-17 منحنی تغییرات ضریب اصطکاک سطحی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 3
شکل 4-18 منحنی تغییرات عدد رینولدز(که براساس ضخامت مومنتوم تعریف شده) بر حسب طول ایرشیپ برای پروفیل شماره 3
شکل 4-19 منحنی تغییرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 4
شکل 4-20 منحنی تغییرات ضریب شکل بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 4
شکل 4-21 منحنی تغییرات ضخامت جابجایی بدون بعد بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 4
شکل 4-22 منحنی تغییرات ضخامت لایه مرزی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 4
شکل 4-23 منحنی تغییرات ضریب اصطکاک سطحی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 4
شکل 4-24 منحنی تغییرات عدد رینولدز(که براساس ضخامت مومنتوم تعریف شده) بر حسب طول ایرشیپ برای پروفیل شماره 4
شکل 4-25 منحنی تغییرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 5
شکل 4-26 منحنی تغییرات ضریب شکل بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 5
شکل 4-27 منحنی تغییرات ضخامت جابجایی بدون بعد بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 5
شکل 4-28 منحنی تغییرات ضخامت لایه مرزی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 5
شکل 4-29 منحنی تغییرات ضریب اصطکاک سطحی بر حسب طول ایرشیپ درناحیه درهم برای پروفیل شماره 5
شکل 4-30 منحنی تغییرات عدد رینولدز(که براساس ضخامت مومنتوم تعریف شده) بر حسب طول ایرشیپ برای پروفیل شماره 5
شکل 4-31 نتایج بدست آمده توسط لوتز و واگنر برای ضریب درگ به روش اپلر