ارزیابی تغییرات ضرایب هیدرودینامیکی بر اثر تغییر پارامترهای موثر در پروانه نیمه مغروق با استفاده از دادههای تجربی

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، 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 (زاویه محور شافت J)، ضریب پیشروی (J ،(نسبت مغروقیت (IT (و اعداد بیبعد رینولدز (Re ،(کاویتاسیون (V ،(وبر (We (و فرود (Fr ((و هندسی (تعداد پره (Z ،(نسبت گام (D/P ،(نسبت سطح گسترشیافته (EAR ،(زاویه ریک (T ،(مقطع پره)، بنابراین شناخت تاثیر این پارامترها بر ضرایب هیدرودینامیکی ضروری میباشد؛ لذا در این پژوهش با استخراج دادههای تستهای تجربی و با روش تحلیل حساسیت، مقدار وزن هر پارامتر و تاثیر متقابل پارامترها بر عملکرد پروانهی نیمهمغروق به منظور ارزیابی ضرایب هیدرودینامیکی تراست، گشتاور و در نتیجه بازده پروانه، مورد نظر بوده است. در این پژوهش سعی شده است تا با تغییر در موثرترین پارامتر موجود، شرط حداکثر گشتاور و حداقل تراست ارضا گردد. براساس نتایج به دستآمده، دو پارامتر زاویه اسکیو و نسبت گام در مقایسه با دیگر پارامترها، بیشترین تاثیر را در تغییر راندمان پروانه دارند؛ درحالی که تغییر پارامتر نسبت مغروقیت، تاثیری چندانی در راندمان پروانه و تغییر آن نخواهد داشت.