تحلیل هیدرودینامیکی سیستم پیش برنده پروانهای برای یک شناور زیرسطحی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 1، دوره 21، شماره 2، اردیبهشت 1389، صفحه 1-20   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v21i2.8286

نویسنده

قاسمی H. Ghassemi قاسمی^*

ایرانی

چکیده

با استفاده از الگوریتم روش المان مرزی، تحلیل هیدرودینامیکی برای سیستم پیش برنده پروانهای یک شناور زیرسطحی، ارائه شده است. شناورهای زیرسطحی، عموماً در دو شرایط عمقی و سطحی حرکت میکنند، لذا نیروی مقاوم و راندمان عملکرد شناور در این دو شرایط متفاوت است. در این مقاله، با استفاده از روش المان مرزی تحلیل هیدرودینامیکی پروانه در دو شرایط سطحی و عمقی، مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. از نقطه نظر طراحان، پروانه‌ی هر شناور باید دارای نیروی محوری (تراست) لازم برای غلبه بر نیروی مقاومت آب، کمترین گشتاور و در عین حال بالاترین راندمان را داشته باشد. پروانه اسکیودار 5 پره ای برای شناور زیرسطحی انتخاب شده است. این پروانه در پاشنه‌ی شناور کار می‌کند؛ در محلی که جریان ورودی به پروانه غیریکنواخت است. با استفاده از نیروی محوری مورد نیاز در سرعت طراحی مورد نظر، ابعاد هندسی پروانه پیش‌گویی شده است. نتایج محاسبات، شامل توزیع فشار و عملکرد هیدرودینامیکی (تراست، گشتاور، راندمان) پروانه در شرایط اوپن واتر و شرایط واقعی به دست آمده است. نتایج، نشان می‌دهد راندمان پروانه در شرایط عمقی، بیشتر از شرایط سطحی می‌باشد. توزیع فشار و عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط اوپن واتر با نتایج تجربی نشان می‌دهد، نتایج محاسبات با روش حاضر رضایت بخش و مطلوب است.

مراجع