شبیه سازی عددی تاثیر پارامترهای مختلف بر ضرایب هیدرودینامیکی عملکرد پروانه یک شناور دریایی

در مقاله حاضر، شبیه سازی های عددی جریان سیال در اطراف پروانه ی یک شناور دریایی با استفاده از بسته نرم افزاری ANSYS CFX که بر مبنای روش حجم محدود است، انجام شده است. کانتورهای سرعت، خطوط جریان و کانتورهای فشار در اطراف پروانه برای ضرایب پیشروی مختلف رسم شده اند. همچنین ضرایب هیدرودینامیکی عملکرد پروانه از قبیل ضریب پیشروی، ضریب نیروی پیشرانش، ضریب گشتاور و بازده آب آزاد محاسبه گردیده و منحنی های مشخصه عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط آب آزاد برای ضرایب پیشروی مختلف رسم شده اند. نتایج شبیه سازی های مختلف جهت اعتبارسنجی با نتایج تجربی موجود مقایسه گردیده اند. مشاهده می شود که حداکثر خطای نسبی شبیه سازی های عددی نسبت به داده های آزمایشگاهی برای ضرایب هیدرودینامیکی عملکرد پروانه در ضرایب پیشروی مختلف حدود ۷ درصد است. مقدار بازده پروانه تا یک ضریب پیشروی بهینه افزایش یافته و سپس کاهش می یابد. همچنین مقدار بازده پروانه دارای یک مقذدار بیشینه در حدود ۷۰ درصد در ضریب پیشروی تقریبا J=۱.۴ است.

کلیدواژه ها:

پروانه ، شناور دریایی ، ضرایب هیدرودینامیکی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، روش حجم محدود