توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر محقق شد

ارائه روشی نوین برای استخراج فرم بدنه بهینه شناور سه بدنه

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ارائه روشی نوین برای استخراج فرم بدنه بهینه هیدرودینامیکی برای یک شناور تریماران جابجایی نظامی/مسافربری سرعت بالا شدند.

کد خبر: ۹۹۷۴۴۵

يکشنبه - ۰۱ اسفند ۱۴۰۰ / February 20, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، امین ناظمیان دانش آموخته رشته مهندسی دریا دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح « بهینه‌‌سازی فرم بدنه شناورهای تریماران بر اساس کاهش مقاومت به روش دینامیک سیالات محاسباتی» گفت: فرایندهای بهینه سازی در صنایع مختلف باعث بهبود طرح های صنعتی و محصولات می شود به طوریکه هزینه ها و اثرات مخرب زیست محیطی آن کاهش یافته و همچنین عملیات پذیری آن افزایش می یابد.

وی افزود: در صنایع دریایی بهینه سازی فرم بدنه کشتی ها با هدف کاهش مقاومت و بهبود دریامانی باعث کاهش مصرف سوخت و در نتیجه هزینه های جاری و اولیه شناور خواهد شد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: علاوه بر کاهش هزینه ها در صنایع دریایی و تولید ثروت که هدف اصلی اقتصاد مقاومتی در کشور است، قوانین و مقررات سفت و سخت جدید سازمان جهانی دریانوردی IMO به نام شاخص طراحی بهره‌وری انرژی (EEDI) جهت بهبود وسایل نقلیه دریایی اجباری بر بهبود فرم بدنه کشتی ها جهت بهبود دریانوردی بوجود آورده است. مشکلات فاجعه‌بار محیط زیستی مانند گازهای گلخانه‌ای، NOx و SOx و آلودگی‌های دریایی، رقابت شدید بین کمپانی‌ها در مبحث ارائه طرح بهینه و کارامدتر و نیاز کشور به یک کشتی تریماران جابجایی سرعت بالا در حوزه مسافربری و نظامی، از دیگر دستاوردهایی است که برای این پروژه در نظر گرفته شده است.

وی در خصوص این پروژه توضیح داد: در این پروژه یک شناور تریماران جابجایی سرعت بالا وارد یک فرایند بهینه سازی هندسی شد. در انتها یک پلت فرم چندرشته ای بهینه سازی هندسه کشتی ها بدست آمد به طوریکه یک فرایند چندهدفه بهینه سازی در آن اجرا شد.

ناظمیان ادامه داد: تابع هدف این فرایند کاهش مقاومت کشتی و بهبود دریامانی (دینامیک کشتی در حضور امواج دریا) بوده است. مهمترین دستاورد این پروژه بوجود آمدن یک پلت-فرم بهینه سازی هندسی برای اجسام در معرض جریان سیال بوده است به طوریکه یک کشتی وارد آن شده و فرم بدنه آن در جهت تابع هدف تعریف شده بهبود یابد. دستاورد دیگر این پروژه بدست آمدن یک شناور تریماران پیشرفته می باشد بطوریکه این شناور جهت اجرای طراحی جزییات و ساخت به صنایع مختلف کشور ارائه می گردد. کلیه دانش های به کار رفته در این پروژه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

وی اضافه کرد: الگوریتم های بهینه سازی مستقیم و بهینه سازی به روش های طراحی آزمایش، حلگرهای عددی مکانیک سیالات, و علم CAD/CAM برای بازتولید هندسه، از جمله دانش-هایی بودند که به همدیگر متصل شدند تا پلت فرم بهینه سازی برقرار شودد.

وی در خصوص روش کار خود در این پروژه گفت: در این پروژه، ابتدا به پیشینه پژوهش-های بهینه سازی هندسی و هیدرودینامیک کشتی ها بالاخص شناورهای سه بدنه پرداختیم.

کلیه پلت فرم های ارائه شده و اجزای آن مورد بررسی قرار گرفت و روش های بهینه از لحاظ جواب دقیقتر و زمان محاسباتی کمتر، انتخاب شدند.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: محصول نهایی این پروژه یک شناور بهینه شده از لحاظ پارامترها و توابع هدف هیدرودینامیکی است که در صنعت توریست و صنایع نظامی قابل ساخت و بهره وری است.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر ادامه داد: علاوه بر این، قابلیت به کارگیری پلت فرم طراحی شده برای انواع مختلف شناورهای دیگر و بهینه سازی پروژه های در حال اجرا موسسات و صنایع تحقیقاتی-نظامی-صنعتی از دیگر موارد استفاده از این پروژه است.

ناظمیان عنوان کرد: نمونه داخلی این طرح وجود ندارد اما در سطح بین المللی پروژه های مشابه انجام شده است که دسترس پذیر نیستند و در کشور ما نیاز به این بود تا بومی سازی صورت گیرد.

وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: «استخراج فرم بدنه بهینه هیدرودینامیکی برای یک شناور تریماران جابجایی نظامی/مسافربری سرعت بالا»،«ارائه یک پلت فرم طراحی و بهینه سازی فرم بدنه شناورها»،«کاهش مصرف سوخت و هزینه های اولیه و جاری شناور و در نتیجه دستاورد اقتصادی»، «بهره وری زیست محیطی از لحاظ عملیات های دریایی با آلودگی کمتر و کاهش اثرات مخرب بر زیست دریا» کاربردهای این پروژه به شمار می روند.

گفتنی است: استاد راهنمای این پروژه پرویز قدیمی عضو هیات علمی دانشکاه صنعتی امیرکبیر بوده است.