بررسی تأثیر وزنی پارامترهای موثر بر ضرایب هیدرودینامیکی در طراحی پروانه‌های نیمه مغروق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی دریا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

شناور‌های تندروی پروازی با کاربری‌های گسترده و گوناگون تفریحی، ورزشی، تجاری و نظامی، به طور معمول دارای سرعت بالای 30 گره دریایی می‌باشند. با توجه به محدودیت‌های طراحی، به‌کارگیری سیستم نیروی محرکه در شناور‌های تندروی پروازی، یک موضوع بسیار کلیدی و حساس می‌باشد که با در نظر گرفتن ویژگی‌های مطلوب پروانه‌های نیمه‌مغروق، استفاده از آنها در سیستم پیش‌رانش این دسته از شناور‌ها، کاربرد زیادی پیدا ‌کرده است. بازده بالا، عدم محدودیت برای افزایش قطر پروانه، حذف مقاومت تجهیزات ضمیمه پروانه و عملکرد مناسب از لحاظ کاویتاسیون، نمونه‌هایی از این ویژگی‌ها هستند. دست‌یابی به مناسب‌ترین راندمان و تراست موردنیاز، مستلزم تعیین دقیق ضرایب هیدرودینامیکی تراست و گشتاور می‌باشد. با توجه به اهمیت تعیین این ضرایب و وابستگی آن‌ها به پارامترهای فیزیکی و هندسی گوناگون، شناخت تاثیر این پارامترها بر ضرایب هیدرودینامیکی ضروری می‌باشد؛ لذا در این پژوهش با استخراج داده‌های آزمون‌های تجربی و با روش تحلیل حساسیت، مقدار وزن هر پارامتر و تأثیر متقابل پارامترها بر عملکرد پروانه‌ی نیمه‌مغروق به منظور ارزیابی ضرایب هیدرودینامیکی تراست، گشتاور و در نتیجه بازده پروانه، مورد نظر بوده است. براساس نتایج به دست‌آمده، دو پارامتر زاویه‌ی اسکیو و نسبت گام در مقایسه با دیگر پارامترها، بیشترین تأثیر را در تغییر راندمان پروانه دارند؛ درحالی که تغییر پارامتر نسبت مغروقیت، تاثیری چندانی در راندمان پروانه و تغییر آن نخواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


B. S., Yin Lu Young, et al. 2002. Numerical Modeling of Supercavitating and Surface-Piercing Propellers. Department of civil engineering, The university of texas ataustin. Ph. D.

Ghasemi, H., M. A. Hasanvand, et al. 2008. Hydrodynamic analysis of surface-piercing propeller. The sixth annual conference of the fundamentals of design and use of high speed draft. mazandaran, chaloos.

Hadler, J. B. and R. Hecker. 1968. Performance of Partially SubmergedPropellers. Proc 7th ONRSymposium on Naval Hydrodynamics. Rome.

Karimi, M. H., M. Nikfarjam, et al. 2007. Access to technical knowledge to design and build semi-submersible propeller. 6th National Symposium of Marine Industries, mazandaran, noor.

Lorio, J. M. 2011. Open Water Testing of a Surface PiercingPropeller with Varying Submergence, Yaw Angle and Inclination Angle. Boca Raton, Florida, The College of Engineering and Computer Science. Master of Science in Ocean Engineering.

M, Ferrando. 1997. "Surface piercing propellers: state of the art." Oceanic Eng. International 1 2: 40-49.

M, Ferrando. and S. A. 1996. "Surface Piercing Propellers: Testing Methodologies, Result Analysis and Comments on Open Water Characteristics." (Small Craft Marine Engineering Resistance & Propulsion Symposium): 1-27.

M, Ferrando. and S. A. 1999. "Surface piercing propellers: model tests procedures and comments on related a dimensional parameters." (Proceedings 5th Symposium on High Speed Marine Vehicles, Capri 24-26 March 1999).

M, Ferrando. V. M, et al. 2006. "Influence of Weber number on Surface Piercing Propellers model tests scaling." (Proceedings of 7th International Conference on Hydrodynamics (ICHD), Ischia, 4-6 October 2006.

 

 

 

 

 

 

 

Misra, S. C., R. P. Gokarn, et al. 2012. "Development of a Four-Bladed Surface Piercing Propeller Series." Naval Engineer s Journals No. 124-4.

Nozawa, K., N. Takayama, et al. 2002. Hydrodynamic Performance and Exciting Force of SPP. Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering, Osaka University Japan-IHI Marine United INC Japan.

Olofsson, N. 1996. Force and flow characteristics of a partially submerged propeller. Department of Naval Architecture and Ocean Engineering. Goteborg, Chalmers University of Technology. Doctoral Thesis.

P. K. Dyson. 2000. Modelling, testing and design, of a surface piercing propeller drive.

Sadr, S., Khanzade, M., 2014. Modeling and Simulation Electrical Propulsion System of Military Vessels. Journal of Marine Science and Technology 13(2): 11-20. 

Shomalipur. B., saeidi, N., Kaabi, A., Hallafi, H., Reshnodi, A., 2013. Evaluation of service level and the traffic transport patterns of the Imam Khomeini port transport network using traffic engineering patterns. Journal of Marine Science and Technology 12(2): 115-129.