شبيه سازي عددي عملكرد پروانه نيمه مغروق

كارشناسي ارشد

پروانه‌هاي نيمه مغروق نوعي از پروانه‌هاي سوپركاويتاسيون هستند كه در سطح مشترك آب‌وهوا كاركرد مناسبي همراه با هوادهي روي پره‌ها دارا هستند. اين پروانه‌ها در سرعت‌هاي بالا كارايي بهتري نسبت به ساير سيستم‌هاي پيشرانش (پروانه‌هاي معمولي و واترجت ها) دارند اما به دليل عدم تقارن نيروها و درپي آن ارتعاشات و نوسانات شديد، شرايط ويژه‌اي براي طراحي و ساخت نيازمندند. در حال حاضر سيستم رانش متداول شناورهاي تندرو، پروانه‌هاي سوپركاويتاسيوني و واترجت ها مي‌باشند؛ اما پروانه‌هاي سطحي نيمه مغروق (S.P.P) قابليت بيشتري براي كاربرد در شناورهاي تندرو دارد. تعداد زيادي از آژانس‌هاي گشت دريايي در دنيا از شناورهاي فوق‌سريع با سيستم رانش سطحي استفاده مي‌كنند كه قادرند به سرعت‌هاي بالاي 60 نات دست يابند اما در حال حاضر مهم‌ترين چالش‌هاي پيش رو براي اين پروانه‌ها كمبود اطلاعات به علت انحصاري بودن آنها در نزد شركت‌هاي سازنده و بررسي نشدن همه جنبه‌هاي عملكردي اين پروانه‌هاست. در كار پيش رو ابتدا ضرايب عملكردي پروانه مورد نظر توسط روش Sliding mesh بدست آمده است و با داده‌هاي تجربي مقايسه شده است كه مشاهده مي‌شود كه تطبيق خوبي دارند سپس فشار سطح آزاد در ضرايب پيشروي بسيار كم(۰/۱۶و۰/۳۲)، افزايش داده مي‌شود كه مشاهده مي‌شود فشار بهينه براي اين دو ضريب پيشروي ۱۰۰ پاسكال است و در اين فشار ، نيروي تراست در دو ضريب پيشروي ۰/۱۶ و۰/۳۲ به ترتيب۲/۵ و ۳/۵۸ درصد افزايش يافته است و همچنين پس از يافتن فشار بهينه ۱۰۰ پاسكال ، اين فشار براي پروانه در ضرايب پيشروي ۰/۴ و ۰/۸ اعمال شده و به ترتيب درصد افزايش تراست ۳/۲و ۲/۶ مشاهده مي‌شود و در آخر به دليل نوسانات شديد در نيروي تراست و گشتاور لحظه‌اي ، كشش سطحي يك بار بهN/m ۰/۰۵ كاهش‌يافته و بار ديگر بهN/m ۰/۰۹۸ افزايش مي‌يابد كه مشاهده مي‌شود با كاهش كشش سطحي از نوسانات نيروي تراست و گشتاور لحظه‌اي كاسته شده است و همچنين تراست ميانگين نزديك ۷ درصد افزايش يافته است.

192866

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر نوري