1 مقدمه و مروري بر تحقيقات گذشتهدر طراحي بدنه ايرشيپ‌ها و زير دريائي‌ها نكات زيادي مورد توجه قرار مي‌گيرد كه مهمترين آنها قدرت جلوبرندگي است كه به مقدار زيادي بستگي به درگ اصطكاكي روي بدنه ايرشيپ دارد و 3/2 درگ كل را شامل مي‌شود. كاهش كوچكي در اين درگ باعث صرفه جويي قابل توجهي در سوخت مي‌شود و يا مي‌تواند باعث افزايش ظرفيت حمل و ابعاد ايرشيپ شود.اولين بهينه سازي عددي شكل، توسط پارسنز انجام شده است. روش محاسبه در قالب يك پنل كد مي‌باشد كه با يك روش لايه مرزي كوپل شده است. زدان يك توزيع محوري از چشمه و چاه را براي نشان دادن ميدان جريان اطراف يك جسم معرفي مي‌كند. قدرت (شدت) به صورت خطي روي هر المان طول توزيع مي‌شود.در روند محاسباتي آيروديناميكي ابتدا يك بدنه دوار با ماكزيمم قطر ثابت و نسبت فايننس ثابت تعريف مي‌شود.پروفيل بدنه و توزيع سرعت جريان غير لزج توسط روشهاي غير مستقيم حل جريان پتانسيل بدست مي‌آيد. پروفيل اين بدنه بايد به گونه‌اي باشد كه در جريان يكنواخت موازي با محور بدنه، لايه مرزي دچار جدايش نشود. با اين قيد، درگ توسط تغيير در شكل پروفيل بدنه كاهش مي‌يابد. محدوديت در عدم جدايش لايه مرزي باعث حذف درگ فشاري مي‌شود و درگ كلي منحصر به نيروهاي ويسكوز در لايه مرزي مي‌شود. لايه مرزي به سه ناحيه آرام گذرا و درهم تقسيم مي‌شود. براي محاسبه لايه مرزي آرام از متد توويتس استفاده شده كه بر اساس رابطۀ مومنتوم مي‌باشد. ناحيه گذرا در محاسبات به صورت يك نقطه در نظر گرفته مي‌شود كه در آن ضريب شكل به طور ناگهاني از آخرين مقدار در ناحيه آرام به اولين مقدار در ناحيه درهم تغيير مي‌كند. از آنجا كه محل گذر به عواملي مانند: زبري سطحي، سر و صدا، لرزش و غيره بستگي دارد كه كنترل آنها مشكل است در بيشتر تحقيقات اين ناحيه را به صورت دلخواه بين سه تا ده درصد طول بدنه در نظر مي‌گيرند.محاسبات لايه مرزي مغشوش بر اساس يك روش ساده انتگرالي معادله مومنتوم بنا شده است، كه توسط شينبروك و سامنر براي جريان با تقارن محوري بدست آمده است. از آنجا كه لايه مرزي مجاز به جدايش نيست درگ از نقصان مومنتوم در انتهاي لايه مرزي محاسبه مي‌شود.حل اين مسأله در ساخت اژدرها، زير دريائي‌ها و ايرشيپ‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بعضي از اين گونه‌ها پروفيل بدنه را به صورت يك يا دو چند جمله‌اي از درجات مختلف نشان مي‌دهند و شامل پارامترهايي مانند شعاع در دماغه و انتهاي دم محل نسبي قطر ماكزيمم و شعاع طولي در آن نقطه و شيب دم هستند. بوسيله تغيير در بعضي يا همه اين پارامترها در شكلهاي مختلف درگ كاهش يافته است. ديگران سعي كرده‌اند كه مستقيما از كپي پروفيل بدنه ماهي‌هاي پرسرعت و پرندگان اين كار را دنبال كنند. نتيجه تمام اين تلاشها منجر به طبقه بندي بدنه هايي با درگ پايين شده است و گرچه از نظر شكل متفاوت هستند ولي ضريب درگهايي خيلي شبيه به هم دارند فهرست مطالبعنوانفهرست علائمفهرست جداولفهرست اشكال چكيده فصل اولمقدمه و مطالعات پيشين1-1 مقدمه و مروري بر تحقيقات گذشته1-1-1 مدل آيروديناميكيفصل دوممعادلات حاكم و روش حل عددي2-1 مقدمه2-2 محاسبات لايه مرزي2-2-1 محاسبات لايه مرزي آرام 2-2-2 محاسبات ناحيه گذرا 2-2-3 محاسبات لايه مرزي درهم 2-2-4 روش محاسبه درگ 2-2-5 معيار جدايش فصل سومالگوريتم و برنامه به همراه ورودي و خروجي های برنامه3-1 روند محاسبه درگ 3-2 الگوريتم محاسبات لايه مرزي آرام3-3 الگوريتم محاسبات ناحيه گذرا3-4 الگوريتم محاسبات لايه مرزي درهم و ضريب درگ3-5 برنامه كامپيوتري به زبان فرترن3-6 ورودی و خروجی های برنامه برای پروفیل های بدنه شماره 1 تا 73-6-1 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 13-6-2 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 13-6-3 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 23-6-4 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 23-6-5 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 33-6-6 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 33-6-7 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 43-6-8 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 43-6-9 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 53-6-10 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 53-6-11 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 63-6-12 ورودي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 73-6-13 خروجي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 6و7 فصل چهارمارائه نتايج و بحث و مقايسه 4-1 مقدمه4-2 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 14-3 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 24-4 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 34-5 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 44-6 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 54-7 نتايج و بحث براي پروفيل بدنه شماره 6و74-8 نمودارهاي مربوط به پروفيل بدنه شماره 14-9 نمودارهاي مربوط به پروفيل بدنه شماره 24-10 نمودارهاي مربوط به پروفيل بدنه شماره 34-11 نمودارهاي مربوط به پروفيل بدنه شماره 44-12 نمودارهاي مربوط به پروفيل بدنه شماره 54-13 مقايسه ضريب درگفصل پنجمنتيجه گيري و پيشنهادات5-1 نتيجه گيري5-2 پيشنهاداتي براي تحقيقات آينده فهرست مراجع پيوست"الف"واژه نامهفهرست جداولعنوانصفحهجدول 3-1 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 1جدول 3-2 خروجي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 1جدول 3-3 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 2جدول 3-4 خروجي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 2جدول 3-5 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 3جدول 3-6 خروجي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 3جدول 3-7 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 4جدول 3-8 خروجي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 4جدول 3-9 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 5جدول 3-10 خروجي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 5جدول 3-11 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 6جدول 3-12 ورودي‌هاي برنامه براي پروفيل بدنه شماره 7جدول 4-1 ضريب درگ براي پروفيلهاي بدنه يك تا پنج فهرست اشكال شكل 1-1 پروفيلهاي بدنه با كمترين درگشكل 1-2 مدل آیرودینامیکی شكل 1-3 توزیع المانهای سینگولاریتی محوری و شدت در21 نقطه طول بدنهشكل 3-1 پروفيل بدنه شماره 1شكل 3-2 پروفيل بدنه شماره 2شكل 3-3 پروفيل بدنه شماره 3شكل 3-4 پروفيل بدنه شماره 4شكل 3-5 پروفيل بدنه شماره 5شكل 3-6 پروفيل بدنه شماره 6شكل 3-7 پروفيل بدنه شماره 7شكل4-1 منحني تغييرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 1شكل4-2 منحني تغييرات ضريب شكل بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 1شكل4-3 منحني تغييرات ضخامت جابجايي بدون بعد بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 1شكل4-4 منحني تغييرات ضخامت لايه مرزي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 1شكل4-5 منحني تغييرات ضريب اصطكاك سطحي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 1 شكل4-6 منحني تغييرات عدد رينولدز(كه براساس ضخامت مومنتوم تعريف شده) بر حسب طول ايرشيپ براي پروفيل شماره 1شكل4-7 منحني تغييرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 2شكل4-8 منحني تغييرات ضريب شكل بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 2شكل4-9 منحني تغييرات ضخامت جابجايي بدون بعد بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 2شكل4-10 منحني تغييرات ضخامت لايه مرزي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 2شكل4-11 منحني تغييرات ضريب اصطكاك سطحي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 2 شكل4-12 منحني تغييرات عدد رينولدز(كه براساس ضخامت مومنتوم تعريف شده) بر حسب طول ايرشيپ براي پروفيل شماره 2شكل4-13 منحني تغييرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 3شكل4-14 منحني تغييرات ضريب شكل بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 3شكل4-15 منحني تغييرات ضخامت جابجايي بدون بعد بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 3شكل4-16 منحني تغييرات ضخامت لايه مرزي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 3شكل4-17 منحني تغييرات ضريب اصطكاك سطحي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 3 شكل4-18 منحني تغييرات عدد رينولدز(كه براساس ضخامت مومنتوم تعريف شده) بر حسب طول ايرشيپ براي پروفيل شماره 3شكل4-19 منحني تغييرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 4شكل4-20 منحني تغييرات ضريب شكل بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 4شكل4-21 منحني تغييرات ضخامت جابجايي بدون بعد بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 4شكل4-22 منحني تغييرات ضخامت لايه مرزي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 4شكل4-23 منحني تغييرات ضريب اصطكاك سطحي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 4 شكل4-24 منحني تغييرات عدد رينولدز(كه براساس ضخامت مومنتوم تعريف شده) بر حسب طول ايرشيپ براي پروفيل شماره 4شكل4-25 منحني تغييرات ضخامت ممنتوم بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 5شكل4-26 منحني تغييرات ضريب شكل بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 5شكل4-27 منحني تغييرات ضخامت جابجايي بدون بعد بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 5شكل4-28 منحني تغييرات ضخامت لايه مرزي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 5شكل4-29 منحني تغييرات ضريب اصطكاك سطحي بر حسب طول ايرشيپ درناحيه درهم براي پروفيل شماره 5 شكل4-30 منحني تغييرات عدد رينولدز(كه براساس ضخامت مومنتوم تعريف شده) بر حسب طول ايرشيپ براي پروفيل شماره 5