تحلیل هیدرودینامیکی پروانه یک شناور فرآورده بر با استفاده از روش حل عددی معادلات ناویر - استوکس

در سیستم های رانش تجاری متداول، از پروانه های دریایی معمولا بعنوان پیش برنده اصلی برای برای حرکت شناور استفاده می گردد. روش مرسوم جهت دستیابی به منحنی های عملکردی پروانه تست مدل پروانه در تونل کاویتاسیون در شرایط آب آزاد می باشد. از آنجایی که اینگونه تستها علاوه بر زمان و هزینه زیاد، نیازمند دسترسی به تونل کاویتاسیون می باشد، یک روش جایگزین استفاده از روشهای عددی است. به کمک پیشرفتهای انجام گرفته در سرعت کامپیوترها، امروزه دینامیک سیالات محاسباتی عددی بطور گسترده در امر مدلسازی فرآیندها بکار گرفته می شود. در دینامیک سیالات محاسباتی ویسکوز، روش معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس یا RANS یک روش مناسب و متعادل برای تحلیل هیدرودینامیکی جریان در اطراف پروانه می باشد. این تحقیق به مدل سازی و شبیه سازی عملکرد پروانه یک شناور فرآورده بر در شرایط آب آزاد با استفاده از روش RANSE و به کمک دینامیک سیالات محاسباتی می پردازد. جهت شبیه سازی این فرآیند از نرم افزار + STAR - CCM استفاده شده است. این محاسبات در محدوده سرعت های پیشروی ۰/ ۲ تا ۰ / ۷ صورت پذیرفته است. منحنی های مشخصه عملکرد پروانه با منحنی های تجربی مقایسه شده و توزیع فشار و بردارهای سرعت در میدان اطراف پروانه بررسی گردیده است. بر اساس این نتایج خطای متوسط برای ضرایب تر است و گشتاور پروانه به ترتیب در حدود ۷ و ۱۲٪ می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده مقدار خطا محاسبات در شرایط طراحی پروانه قابل قبول میباشد.

کلیدواژه ها:

پروانه های دریایی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، روش RANS ، شناور فرآورده بر