سیستم رانش دریایی پمپ جت

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 مربی دانشگاه فنی و حرفه ای شماره یک پسران (شهید مفتح )

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان

3 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان

4 کارشناس ارشد مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

چکیده

سیستم رانش پمپ جت از انواع سیستم‌های پیشرانش دریایی می‌باشد که نیروی تراست را بر اساس روش اختلاف ممنتوم ایجاد می‌کند. پمپ جت در درجه اول برای وسایل نقلیه زیرآب طراحی‌شده است. سیستم رانش پمپ جت به دلیل پنهان‌کاری و عملکرد عالی آن بسیار مورداستفاده قرارگرفته است، اما به دلیل محرمانه بودن و پیچیدگی آن، جزئیات کمی منتشرشده است. رفتار این سیستم پیشرانش تا حدود زیادی مشابه پمپ‌های جریان محوری می‌باشد. اجزای اصلی سیستم رانش پمپ جت شامل داکت، موتور، استاتور، هاب و باس می‌باشند. موتور با تعداد تیغه‌های مشخص بر روی هاب نصب‌شده و استاتور نیز از سمت ریشه به هاب و از سمت نوک به سطحی داخلی داکت چسبیده است. پمپ جت‌ها ازنظر آرایش قرارگیری موتور و استاتور در داخل داکت و همچنین مکانیزم چرخش به چهار دسته طبقه‌بندی‌شده‌اند: پیش چرخش، پس چرخش، رینگ محرک و دوتایی ناهمسانگردی. نوع پیش چرخش نویز و راندمان کمتری نسبت به نوع پس چرخش دارد و به‌نوعی از سیستم‌های پیشرانش فوق بی‌صدا محسوب می‌شود. با توجه به مزایای بشمار استفاده از قوای محرکه هسته‌ای در زیردریایی‌ها و سایر وسایل نقلیه دریایی، پمپ جت با توجه به مزایای آکوستیکی و همچنین محدودیت‌های پدیده مسمومیت با زنون و‌ کاهش توان در رآکتورهای هسته‌ای، کاندید مناسبی برای سیستم‌های پیشران دریایی با محرک هسته‌ای به نظر می‌رسد. در این پژوهش سعی بر این است که این نوع پیشران معرفی و مزایای آن بررسی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] DenghuiQin, QiaogaoHuang, GuangPan, YaoShi, PengHan, XinguoDong, "Effect of the duct and the pre-swirl stator on the wake dynamics of a pre-swirl pumpjet propulsor", Ocean EngineeringVolume 237, 1 October 2021, 109620.
[2] DenghuiQin, QiaogaoHuang, GuangPan, YaoShi, PengHan, XinguoDong, "Comparison of hydrodynamic performance and wake vortices of two typical types of pumpjet propulsor", Ocean EngineeringVolume 224, 15 March 2021, 108700.
[3] XiaohuiLuo, QiupingLi, ZutiZhang, JijianZhang, "Research on the underwater noise radiation of high pressure water jet propulsion ", Ocean EngineeringVolume 219, 1 January 2021, 108438.
[4] Lin Lu, Chen Wang, Denghui Qin, "Numerical investigations of flow characteristics of a pumpjet propulsor in oblique inflow", Applied Ocean ResearchVolume 103, October 2020, 102343.
[5] Chengcheng Qiu, Qiaogao Huang, Guang Pan, Yao Shi, Xinguo Dong, "Numerical simulation of hydrodynamic and cavitation performance of pumpjet propulsor with different tip clearances in oblique flow", Ocean EngineeringVolume 209, 1 August 2020, 107285.
[6] Han Li, Qiaogao Huang, GuangPan, Xinguo Dong, "The transient prediction of a pre-swirl stator pump-jet propulsor and a comparative study of hybrid RANS/LES simulations on the wake vortices", Ocean EngineeringVolume 203, 1 May 2020, 107224.
[7] Denghui Qin, Guang Pan, Seongkyu Lee, Qiaogao Huang, Yao Shi, "Underwater radiated noise reduction technology using sawtooth duct for pumpjet propulsor", Ocean Engineering
Volume 188, 15 September 2019, 106228.
[8] Han Li, Guang Pan, Qiaogao Huang, "Transient analysis of the fluid flow on a pumpjet propulsor", Ocean EngineeringVolume 191, 1 November 2019, 106520.
[9] Lin Lu, Yuefei Gao, Qiang Li, Lin Du, "Numerical investigations of tip clearance flow characteristics of a pumpjet propulsor", International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering Volume 10, Issue 3, May 2018, Pages 307-317.
[10] Jie Gong, Chun-yu Guo, Tie-cheng Wu, Da-gang Zhao, "Particle image velocimetry measurement of velocity distribution at inlet duct of waterjet self-propelled ship model", Journal of Hydrodynamics, Ser. B Volume 29, Issue 5, October 2017, Pages 879-893.
] 11[ بررسی عددی رفتار هیدرودینامیکی و پارامترهای سیالاتی میدان جریان حول سیستم رانش پمپ جت، احسان یاری، سید مهدی اعرابی مقدم، بیست و نهمین همایش سالانه بین‌المللی انجمن مهندسان مکانیک ایران و هشتمین همایش صنعت نیروگاه‌های حرارتی
] 12[ طراحی سیستم رانش پمپ­جت CRP، نوروزمحمد نوری، صابر محمدی، اولین همایش پیشرانه‌های دریایی
] 13[ شبیه‌سازی عددی دنباله جریان پشت سیستم رانش پمپ­جت، امین طالع زاده شیرازی، محمدرضا نظری، مجتبی دهقان منشادی، هجدهمین همایش صنایع دریایی
] 14[  استخراج منحنی عملکرد یک نمونه تحقیقاتی سیستم پیشرانش پمپ­جت، امین طالع زاده شیرازی، محمدرضا نظری، مجتبی دهقان منشادی، هجدهمین همایش صنایع دریایی
] 15[ مطالعه سیستم رانش پمپ­جت و امکان‌سنجی استفاده از آن در شناورهای سرعت‌بالا، مهران مطلبی نژاد، حسن قاسمی، چهارمین همایش ملی شناورهای تندرو
 [16]Carlton, J. S., Marine propellers and propulsion, third ed., Amsterdam, Netherland, Elsevier ( 2012 )
[17] مونسان، م. م.، کتاب جامع مهندسی معماری دریایی، انتشارات کمالی نژاد، 1391
[18] Dawson, C.:The early history of water - jet propulsion. MARINERS MIRROR, 89, 88-92(2003)
[19] Bertram, V., Practical ship hydrodynamics Oxford, U.K, Butterworth Heinemann  (2012)