تحلیل عددی هیدرودینامیکی پروانه مغروق در شرایط عملکردی مختلف با استفاد از روش دینامیک سیالات محاسباتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه خلیج فارس

2 مهندسی دریا- دانشکده مهندسی- دانشگاه خلیج فارس

چکیده

در یک قرن اخیر با پیشرفت تکنولوژی و با توجه به لزوم افزایش سرعت در جابجایی‌ها و حمل‌ونقل های دریایی، توجه به سیستم های رانش با بازدهی بالا افزایش چشمگیری داشته است. نکته حائر اهمیت آن است که در این راستا، مباحث مرتبط با افزایش تراست به منظور افزایش سرعت، همواره مورد نظر بوده است. یکی از روش های مرتبط، طراحی و انتخاب سیستم پیشرانش مناسب و در کنار آن انتخاب پروانه‌ای با بازدهی قابل توجه می‌باشد. در این مقاله با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به کمک نرم‌افزار STAR CCM+ به شبیه‌سازی عددی یک پروانه دریایی چهار پره‌ای ‌مغروق پرداخته شده است و اثرات این نوع از پروانه‌ها بر پارامترهای کلیدی راندمان، ضریب گشتاور و ضریب تراست بر حسب ضریب پیشروی بررسی و با نتایج آزمایشگاهی موجود، مقایسه گردیده است و تطابق خوبی بین نتایج عددی بدست آمده و نتایج تجربی موجود مشاهده شده است. بیشترین اختلاف بین راندمان بدست آمده از شبیه سازی با نتایج تجربی موجود 15 درصد بوده است که در ضریب پیشروی 1.4 رخ داده است.

تازه های تحقیق

 

کلیدواژه‌ها


 

[1] D. N. Veritas, “Rules for classification of high speed, light craft and naval surface craft,”2011.

[2] محمد مونسان. "کتاب جامع مهندسی معماری دریایی". انتشارات کانون پژوهش، 1388.

[3] حسن قاسمی، مرید عباس حسنوند، حمیدرضا نظری، هاشمی، مرتضی قصاب­زاده. "تحلیل هیدرودینامیکی پروانه­های نیمه­مغروق." ششمین همایش سالیانه مبانی طراحی و کاربرد شناورهای تندرو، چالوس، مازندران، 1387.

[4] Rhee S.H. “Computational Validation for Flow around a Marine Propeller Using Unstructured Mesh Based Navier-Stokes Solver”, JSME International Journal, (2004).

[5] Eric C.Tupper, "Introduction to naval architecture", 5th Edition, 2013.

[6] John Carlton, "Marine Propellers and Propulsion", third edition, 2012. 

[7] محمد سعید سیف، " پیشبرنده­های دریایی". مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف، 1393.

[8] Shamsi R. (2003) “Investigation of Marine Propeller Design Methods”, MSc Thesis, Sharif University of Technology, Department of Mechanical Engineering.

[9] Breslin J. P. And Andersen P. (1994) “Hydrodynamics of Ship Propellers”, Cambridg Ocean Technology.

[10] Watanabe, T., “Simulation of Steady and Unsteady Cavitation on a Marine Propeller Using rans Cfd Code”, Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003) Osaka, Japan,2003.

[11] Hyung, S., Joshi, S., “Computational Validation for Flow around a Marine Propeller Using Unstructured Mesh Based Navier-Stokes Solver”, JSME International Journal, Series B, Vol. 48, NO.3, pp.562-570,2005.

[12] Calfano, A, Steen, S, “Analysis of different propeller ventilation mechanisms by means of RANS simulations”, First International Symposium on Marine Propulsors, Trondheim, Norway, June 2009.

[13] Subhas, S., Saji, V.F, Ramakrishna, S., Das, H.N, “CFD Analysis of a propeller Flow AND Cavitation” International Journal OF Computer Applications, Volume55-NO.16, October2012.

[14] Elghorab, M.A, Abou EL-Azm Aly, A., Elwetedy, A.S., Kotd, M.A., “Open Water Performance of Marine Propellers Using CFD”,