کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی (جلد اول)

کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی نوشته پرویز قدیمی و عباس دشتی‌منش است که مرکز نشر دانشگاه امیرکبیر آن را منتشر کرده است. این اثر به یکی از پیچیده‌ترین مسئله‌های مهندسی دریا می‌پردازد: رفتار شناورهای پروازی در وضعیت‌هایی که نیروهای هیدرودینامیکی، پایداری، تریم، پاشش آب و حرکت در چند درجه آزادی به‌صورت هم‌زمان بر عملکرد شناور اثر می‌گذارند. کتاب از مفاهیم پایه شروع می‌کند و به‌تدریج به مدل‌های ریاضی، شبیه‌سازی و تحلیل پدیده‌های غیرخطی می‌رسد. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی (جلد اول)

کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی نوشته پرویز قدیمی و عباس دشتی‌منش به مطالعه‌ی شناورهایی اختصاص دارد که در سرعت‌های بالا دیگر فقط با نیروی شناوری معمول حرکت نمی‌کنند و بخش مهمی از وزنشان به‌وسیله‌ی لیفت هیدرودینامیکی تحمل می‌شود. همین تغییر، رفتار این شناورها را از حالت خطیِ شناورهای جابجایی جدا می‌کند و پای پدیده‌هایی مثل جدایش جریان، شکست موج، پاشش آب، کوبش کف و ناپایداری‌های حرکتی را به میان می‌آورد. نویسندگان در آغاز، تفاوت فیزیک شناورهای جابجایی و شناورهای پروازی را توضیح داده‌اند و نشان داده‌اند که چرا روش‌های متعارف تحلیل برای این دسته از شناورها کافی نیست.
این کتاب در جلد اول، دامنه‌ی گسترده‌ای از موضوعات را پوشش می‌دهد و از دو تا شش درجه آزادی پیش می‌رود. فصل‌های کتاب از مقدمه‌ای بر شناورهای پروازی، تاریخچه‌ی مدلسازی و بررسی تئوری‌های اصلی آغاز می‌شود و سپس به مدل ساویتسکی، جریان در پاشنه‌ی ترانسوم، شناور پله‌دار، تریم‌تب، مدل زارنیخ، روش‌های انتگرال‌گیری زمانی و کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی می‌رسد. در ادامه نیز مباحثی مثل برخورد نامتقارن با سطح آب، دینامیک در چهار و شش درجه آزادی، توزیع فشار، محاسبه‌ی نیروی لیفت و مدلسازی پاشش آب مطرح شده‌اند. وجود تمرینات فصل‌ها و پیوست‌های برنامه‌نویسی نشان می‌دهد که کتاب فقط به طرح مفاهیم بسنده نکرده و به جنبه‌ی محاسباتی و آموزشی موضوع هم توجه داشته است.
این کتاب از نظر محتوا بر چند محور اصلی استوار است: شناخت فیزیک غیرخطی شناورهای تندرو، بررسی معادلات حرکت، تحلیل ناپایداری‌هایی مانند پورپویزینگ و بروچینگ، و ارزیابی اثر پارامترهایی مثل سرعت پیشروی، فرورفتگی، تریم و زاویه‌ی رأس. فضای کتاب فنی و مسئله‌محور است و در آن پیوند میان نظریه، مدل‌سازی و تحلیل عددی به‌وضوح دیده می‌شود. به‌همین دلیل، اثر حاضر بیشتر از آنکه فقط مجموعه‌ای از فرمول‌ها باشد، نقشه‌ای برای فهم رفتار پیچیده‌ی شناورهای پروازی در آب آرام و دریای مواج به دست می‌دهد.

خلاصه کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی (جلد اول)

کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی با توضیح تفاوت میان شناورهای جابجایی و شناورهای پروازی آغاز می‌شود و نشان می‌دهد که در سرعت‌های بالا، نقش نیروهای هیدرودینامیکی در تحمل وزن شناور پررنگ‌تر می‌شود. سپس مباحث به‌سمت معادلات حرکت، تئوری‌های پایه، مدل‌های تحلیلی و روش‌های عددی می‌رود تا رفتار شناور در حالت‌های مختلف بررسی شود.
در بخش‌های بعدی، کتاب پدیده‌هایی مانند پورپویزینگ، بروچینگ، کوبش کف، جریان در پاشنه‌ی ترانسوم، توزیع فشار، نیروی لیفت و پاشش آب را بررسی می‌کند. نویسندگان همچنین مدل‌های شناخته‌شده و روش‌های شبیه‌سازی را کنار هم قرار داده‌اند تا تحلیل شناورهای پروازی از دو تا شش درجه آزادی ممکن شود. حاصل کار، تصویری پیوسته از فیزیک، محاسبه و کاربرد در طراحی و تحلیل این شناورها است.

چرا باید کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی (جلد اول) را بخوانیم؟

دلایل خواندن کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی را می‌توان این‌طور خلاصه کرد:

• کتاب تفاوت بنیادی میان رفتار خطی شناورهای جابجایی و رفتار غیرخطی شناورهای پروازی را روشن می‌کند.
• خواننده با مفاهیمی مثل لیفت هیدرودینامیکی، تریم، فرورفتگی، زاویه‌ی رأس و اثر آن‌ها بر عملکرد شناور آشنا می‌شود.
• اثر، ناپایداری‌های مهمی مانند پورپویزینگ، بروچینگ و چاین‌تریپینگ را در کنار علت‌های شکل‌گیری آن‌ها توضیح می‌دهد.
• کتاب چندین مدل ریاضی و محاسباتی را برای تحلیل شناورهای پروازی کنار هم قرار می‌دهد.
• فصل‌های مربوط به دینامیک سیالات محاسباتی، توزیع فشار و پاشش آب برای درک رفتار جریان اطراف بدنه مفید هستند.
• وجود تمرین‌ها و پیوست‌های برنامه‌نویسی، کتاب را برای مطالعه‌ی آموزشی و محاسباتی کاربردی‌تر می‌کند.
• اثر از تحلیل دو درجه آزادی فراتر می‌رود و بررسی چهار و شش درجه آزادی را هم دربر می‌گیرد.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

خواندن کتاب بررسی رفتار هیدرودینامیکی شناورهای پروازی به این گروه‌ها پیشنهاد می‌شود:

• دانشجویان مهندسی دریا که می‌خواهند با دینامیک شناورهای تندرو دقیق‌تر آشنا شوند.
• پژوهشگرانی که درباره‌ی شناورهای پروازی، پایداری و رفتار غیرخطی بدنه مطالعه می‌کنند.
• مخاطبانی که به مدل‌های ریاضی و عددی تحلیل حرکت شناور در چند درجه آزادی نیاز دارند.
• کسانی که می‌خواهند اثر تریم، سرعت، زاویه‌ی رأس و سطح خیس‌شده را بر عملکرد شناور بررسی کنند.
• علاقه‌مندان به مباحثی مانند جریان در پاشنه‌ی ترانسوم، کوبش کف، لیفت و پاشش آب اطراف بدنه.