بررسی عددی و تجربی دستیابی به کمترین حساسیت نسبت به زاویه غلت جریان برای تخمین سرعت در زیر سطح به‌وسیله حسگر فشارسنج تفاضلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران ، ایران

2 استادیار، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

چکیده

یکی از پارامترهای مهم در ناوبری یک رونده هوشمند زیرسطحی، تخمین سرعت بادقت مناسب است. یکی از روش‌های موجود در اندازه‌گیری سرعت در زیر سطح، استفاده از حسگرهای فشارسنج تفاضلی است. در این مطالعه، به‌منظور دستیابی به کمترین حساسیت نسبت به زاویه غلت جریان آب در زیرسطح، محل بهینه نصب حسگرها فشارسنج بر پیشانی یک هندسه استوانه‌ای موردتوجه قرار گرفته است. در این مطالعه به‌صورت تجربی و عددی، 9 زاویة قرارگیری حسگرها نسبت به راس استوانه، به‌عنوان پارامتری اثرگذار در شش سرعت معین و پنج زاویه غلت جریان بررسی شده است. نتایج این بررسی‌ها نشان داده است که بهترین تخمین سرعت در زیرسطح با زاویة قرارگیری حسگرها در محدوده 35 درجه و با کمترین حساسیت نسبت به زاویه غلت جریان (5 درصد اختلاف با سرعت مرجع) قابل‌دستیابی است.

کلیدواژه‌ها


Smiley face

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

A. and Sabet, M. T., Daniali, H. M., Fathi and E. Alizadeh, “A Low-Cost Dead Reckoning Navigation System for an AUV Using a Robust AHRS: Design and Experimental Analysis,” IEEE J. Ocean. Eng., 2018. (In Persian)
 
[2]         N. R. Y. A. g. A. M. b. And. G. Shahqoli, "Comprehensive review of fluid flow intensity measurement methods," the first national conference on sustainable development strategies in agriculture, natural resources and environment sectors. (In Persian)
 
[3]           A. J. Hickey, “Fluid Flow,” Pharm. Process Eng., pp. 1–35, 2020, doi: 10.1201/9781420002324-1.
 
[4]      Juan F. Fuentes-Pérez1, Kaia Kalev1, Jeffrey A. Tuhtan1 and Maarja Kruusmaa1 1Centre for Biorobotics, Tallinn University of Technology, Tallinn, “Underwater vehicle speedometry using differential pressure sensors: Preliminary results.” IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, 2016.
 
[5]     M. K. Juan Francisco Fuentes-Pérez, Christian Meurer, Jeffrey Andrew Tuhtan, “Differential Pressure Sensors for Underwater Speedometry in Variable Velocity and Acceleration Conditions.” IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, 2018.
 
[6]      M. K. Christian Meurer , Juan Francisco Fuentes-Pérez , Narcís Palomeras , Marc Carreras, “Differential Pressure Sensor Speedometer for Autonomous Underwater Vehicle Velocity Estimation.” IEEE JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, 2019.
 
[7]             M. K. Christian Meurer , Juan Francisco Fuentes-Pérez , Kordula Schwarzwälder, Martin Ludvigsen , Asgeir Johan Sørensen, “2D Estimation of Velocity Relative to Water and Tidal Currents Based on Differential Pressure for Autonomous Underwater Vehicles.” IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, 2020.
 
[8]           M. Saniinejad, "An introduction to the concepts of turbulent flows and their modeling," 2013. (In Persian)
 
[9]           Mohammad Amin Salehi, Said Mazaheri, Mohammad Hossein Kazeminezhad, "Study of Flow Characteristics around a Near-Wall Circular Cylinder
Subjected to a Steady Cross-Flow," 2018.
 
[10]         Y. L. Wenjun Gao, Daniel Nelias a, Zhenxia Liu, “Numerical investigation of flow around one finite circular cylinder with two free ends.” Ocean Engineering, 2018.
[11]        F. Semiconductor and T. Data, “Integrated Silicon Pressure Sensor On-Chip Signal Conditioned , Temperature Compensated and Calibrated,” pp. 1–10, 2005.