4.2 Kết quả tính tốn mơ phỏng ROV 4.2.1 Trường hợp ROV gốc (M)
4.2.1.1. ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm
Ở chế độ bơi nổi, ROV ở trạng thái nổi lập lờ trên mặt nước, cụ thể phần lưng ROV nổi lên trên mặt nước 5cm. Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong các đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Bảng và đờ thị dưới đây thể hiện tổng lực cản khi ROV bơi nổi với hình dáng ROV được giữ ngun mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 20.7 47.0 95.5 128.9 208.9
Bảng 2: Bảng giá trị lực cản (N)
28 Dưới đây là hình ảnh thể hiện phân bố áp suất, vận tốc, pha (lỏng, khí) của ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi với vận tốc 5m/s, hình dáng ROV được giữ nguyên mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
Hình 26: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 27: Phân bố vận tốc – MCĐ
Hình 28: Phân bố áp suất – MCN Hình 29: Phân bố vận tốc - MCN
Hình 30: Hai pha lỏng, khí – MCĐ Hình 31: Hai pha lỏng, khí - MCN
29
4.2.1.2. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m
Ở chế độ bơi ngầm, ROV ở trạng thái chìm hẳn trong nước, cụ thể ROV chìm trong nước ở độ sâu 30m so với mặt thống. Kết quả mơ phỏng trong trường hợp này thể hiện trong các đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Bảng và đồ thị dưới đây thể hiện tổng lực cản khi ROV bơi ngầm ở độ sâu 30m so với mặt thống, hình dáng ROV được giữ ngun mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 6.1 22.8 48.9 83.5 127.1
Bảng 3: Bảng các giá trị lực cản (N)
Hình 33: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N)
Dưới đây là hình ảnh thể hiện phân bố áp suất, vận tốc của ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm ở độ sâu 30m so với mặt thoáng khi ROV di chuyển với vận tốc 5m/s, hình dáng ROV được giữ nguyên mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
30
Hình 36: Phân bố áp suất – MCN Hình 37: Phân bố vận tốc - MCN
Hình 38: Phân bố áp suất trên thân ROV.
4.2.1.3. ROV hoạt động ở chế độ bơi cách mặt nước 20cm
Ở chế độ bơi ngầm, ROV ở trạng thái chìm hẳn trong nước, cụ thể ROV chìm trong nước ở độ sâu 20cm so với mặt thoáng. Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong các đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Bảng và đờ thị dưới đây thể hiện tổng lực cản khi ROV bơi ngầm ở độ sâu 30m so với mặt thống, hình dáng ROV được giữ ngun mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 16.3 41.3 92.7 103.8 207.5
31
Hình 39: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N)
Dưới đây là hình ảnh thể hiện phân bố áp suất, vận tốc của ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm ở độ sâu 30m so với mặt thoáng khi ROV di chuyển với vận tốc 5m/s, hình dáng ROV được giữ nguyên mẫu, mặt cắt ngang là hình trịn.
Hình 40: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 41: Phân bố vận tốc - MCĐ
Hình 42: Hai pha lỏng, khí – MCĐ Hình 43: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.1.4. Đánh giá:
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV tăng dần khi khảo sát dải vận tốc tăng dần từ 1 m/s đến 5 m/s.
- Lực cản lớn nhất ở trường hợp ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm ( lớn hơn , trường hợp chịu ảnh hưởng lớn nhất của sóng và khơng khí.
32 - Ở vận tốc 5m/s, lực cản tổng tác dụng lên ROV khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi lớn hơn ở trường hợp ROV bơi cách mặt nước 20cm và bơi ngầm cách mặt nước 30m lần lượt là 0.6% và 39.1%
- Áp suất lớn nhất xuất hiện ở vùng đầu của ROV. Ở trường hợp ROV bơi nổi cách mặt nước 5cm và trường hợp ROV bơi cách mặt nươc 20cm, phần thân ROV ngập hoàn toàn trong nước.
4.2.2 Trường hợp ROV giảm bán kính ngang 5% (M1) 4.2.2.1. ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M1) khi giảm bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 22.2 52.4 119.4 162.1 234.5
Bảng 4.2-1 Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
Dưới đây là biểu đồ thể hiện giá trị lực cản của ROV:
Hình 44: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV(M1) hoạt động ở chế độ bơi nổi tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
33
Hình 47: Phân bố áp suất – MCN Hình 48: Phân bố vận tốc - MCN
Hình 49: Hai pha lỏng, khí – MCĐ Hình 50: Hai pha lỏng, khí - MCN
Hình 51: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.2.2. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M1) khi giảm bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 6.3 23.4 50.7 86.4 131. 2
Bảng 5: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
34
Hình 52: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV (M1) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
Hình 53: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 54: Phân bố vận tốc - MCĐ
35
Hình 57: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.2.3. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M1) khi giảm bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 18.4 50.3 111.8 140.53 222.6
Bảng 6: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
Dưới đây là biểu đồ thể hiện giá trị lực cản của ROV
Hình 58: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV (M1) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
36
Hình 59: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 60: Phân bố vận tốc - MCĐ
Hình 61: Hai pha lỏng khí – MCĐ Hình 62: Áp suất phân bố trên thân ROV
4.2.2.4. Đánh giá:
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV tăng dần khi khảo sát dải vận tốc tăng dần từ 1 m/s đến 5 m/s.
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M1 – bán kính ngang giảm 5% lớn hơn so với lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M – gốc + 10% với M1 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.
+ 0.14% với M1 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m.
+ 6.7% với M1 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.
4.2.3 Trường hợp ROV giảm bán kính ngang 10% (M2) 4.2.3.1. ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M2) khi giảm bán kính ngang 10%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 22.8 48.3 113.9 147.4 228.7
Bảng 7: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
37
Hình 63: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV (M2) hoạt động ở chế độ bơi nổi tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
Hình 64: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 65: Phân bố vận tốc - MCĐ
38
Hình 68: Hai pha lỏng, khí – MCN Hình 69: Hai pha lỏng, khí - MCĐ
Hình 70: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.3.2. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M2) khi giảm bán kính ngang 10%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 6.2 23.1 49.7 85.2 129.3
Bảng 8: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
39
Hình 71: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc trong trường hợp ROV(M2) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
Hình 72: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 73: Phân bố vận tốc - MCĐ
40
Hình 76: Áp suất trên thân ROV
4.2.3.3. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M2) khi giảm bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 18.7 46.6 105.1 130.2 209.8
Bảng 9: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
Dưới đây là biểu đồ thể hiện giá trị lực cản của ROV
Hình 77: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV (M2) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
41
Hình 78: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 79: Phân bố vận tốc – MCĐ
Hình 80: Hai pha lỏng, khí Hình 81: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.3.4. Đánh giá:
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV tăng dần khi khảo sát dải vận tốc tăng dần từ 1 m/s đến 5 m/s.
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M2 – bán kính ngang giảm 5% lớn hơn so với lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M – gốc + 8.6% với M2 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.
+ 1.7% với M2 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m.
+ 1.9% với M2 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.
4.2.4 Trường hợp ROV tăng bán kính ngang 5% (M3) 4.2.4.1. ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M3) khi tăng bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 24.7 57.6 137.6 168.3 280.6
Bảng 10: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
42
Hình 82: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV(M3) hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
Hình 83: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 84: Phân bố vận tốc - MCĐ
43
Hình 87: Hai pha lỏng, khí – MCĐ Hình 88: Hai pha lỏng, khí – MCN
Hình 89: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.4.2. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M3) khi tăng bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 6.4 23.8 51.4 87.8 133.0
Bảng 11: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
44
Hình 90: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc trong trường hợp ROV (M3) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
Hình 91: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 92: Phân bố vận tốc – MCĐ
45
Hình 95: Phân bố áp suất trên thân ROV
4.2.4.3. ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm
Kết quả mô phỏng trong trường hợp này thể hiện trong bảng, đờ thị và hình ảnh dưới đây:
Dưới đây là bảng giá trị lực cản của ROV (M3) khi giảm bán kính ngang 5%:
Vận tốc (m/s) 1 2 3 4 5
Lực cản (N) 17.9 55.1 130.5 150.7 240.6
Bảng 12: Bảng các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng của ROV
Dưới đây là biểu đồ thể hiện giá trị lực cản của ROV
Hình 96: Biểu đồ thể hiện các giá trị lực cản (N) khi thay đổi hình dáng ROV
Dưới đây là hình ảnh thể hiện áp suất, vận tốc, pha trong trường hợp ROV (M3) hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 20cm tương ứng với giá trị vận tốc là 5m/s:
46
Hình 97: Phân bố áp suất – MCĐ Hình 98: Phân bố vận tốc – MCN
Hình 99: Hai pha lỏng, khí Hình 100: Áp suất trên thân ROV
4.2.4.4. Đánh giá:
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV tăng dần khi khảo sát dải vận tốc tăng dần từ 1 m/s đến 5 m/s.
- Lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M3 – bán kính ngang giảm 5% lớn hơn so với lực cản tổng tác dụng lên ROV trong trường hợp M – gốc + 25.5% với M3 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.
+ 4.4% với M3 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi ngầm cách mặt nước 30m.
+ 13.7% với M3 ở vận tốc 5m/s so với M ở vận tốc 5m/s khi ROV hoạt động ở chế độ bơi nổi cách mặt nước 5cm.