تحلیل و عملکرد پروانه اسکیودار و تعیین قدرت رانش زیردریایی با روش المان مرزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسندد مسئول و دانشیار ، دانشکدد مهندسی کشتی ساز و صنایع دریایی- دانشگاد صنعتی امیرکبیر

2 استادیار ، دانشکدد مهندسی کشتی ساز و صنایع دریایی- دانشگاد صنعتی امیرکبیر

چکیده

یکی از المانهای مهم برای راندن شناورها استفاده از سیستم پیش برنده پروانه ای است. در این مقاله تحلیل و عملکرد پروانه اسکیودار و تعیین قدرت رانش برای زیردریایی با استفاده از روش عددی المان مرزی ارائه شده است. این روش برای محاسبه و تحلیل هیدرودینامیکی هیدروفویل و پروانه شناورها از کارآیی مناسبی برخوردار است. در این کار تحقیقاتی، پروانه اسکیو دار پنج پره ای برای زیردریایی با جابجائی 120 تن و سرعت 8 گره دریائی براساس فاکتورهای لازم انتخاب و تحلیل شده است. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که پروانه انتخاب شده دارای راندمان 65/0 و 68/0 بترتیب در دو شرایط سطحی و عمقی است که راندمان بالائی محسوب می­گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of Highly Skewed Propeller and Power Peridiction for the Submarine by Boundary Element Method

نویسندگان [English]

  • hasan ghasemi 1
  • Mesbah Sayebani 2
چکیده [English]

Propeller is one of the important marine propulsors for generating thrust to overcome the ship resistance. This paper presents the anlaysis of the skew propeller and propulsion for a submarine by using the Boundary Element Method (BEM). This method is useful for analysis and design of lifting bodies like hydrofoils and propellers. A five-bladed Highly Skewed Propeller (HSP) has been chosend for a submarine of 120 [Tones] with forward constant speed 8 [knots] and the calculated results of the hydrodynamic performance have presented. The efficiency values have been obtained 0.65 and 0.68 at two surfaces and submerged conditions, respectively. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Boundary element method
  • Submarine propeller
  • Hydrodynamic performance
  • Propulsion
[1] Tuck, E.O., Scullen, D.C. and Lazauskas, L. “Sea Wave Pattern Evaluation”, Submarine Portfolio,Australia, 2000.
[2] Roy Burcher, Louis Rydill “Concepts in Submarine Design”, Department of Mechanical Engineering, University College London, 1994.
[3] Carlton, J. “Marine Propeller and Propulsion”, Butterworth-Heinemann Ltd, 1994.
[4] Ghassemi, H. “Hydrodynamic Characteristics of Marine Propeller in Steady and Unsteady Wake Flow,Journal of Science and Technology of AmirKabir,Vol.14, No. 54-B, Spring 2003.
[5] Banerjee P.K. and Morino L."Boundary Element Method in Nonlinear Fluid Dynamics", Textbook,Elsevier co. 1992.
[6] Power H. "Boundary Element Applications in Fluid Mechanics", Textbook, JohnWiely, 1995.
[7] Breslin J.P. and Andersen P., “Hydrodynamics of Ship Propellers”, Cambridge Ocean Technology Series 3,1994.
[8] Ohkusu M., “Advances in Marine Hydrodynamics, Chapter 6, Theory and Numerical Methods for the Hydrodynamic Analysis of Marine propellers”,Computational Mechanics Publications, 1996, 279-322.
[9] Hsin C.Y., Kerwin J.E., Kinnas S.A., "A Panel Method for the Analysis of the Flow Around Highly Skewed Propellers", Proceedings of the Propllers/Shafting’91 Symposium, 1991, Virginia.
[10] Ghassemi, H. “Boundary Element Method Applied to the Cavitating Hydrofoil and Marine Propeller”,International Journal of Science and Technology,Iranica Scientia, Vol. 10 (2), 2003.
[11] Ghassemi, H., Ghadimi, P.: Computational Hydrodynamic Analysis of the Propeller-Rudder and the AZIPOD Systems, Ocean Engineering , Vol. 35,No. 1, 2008.
[12] Ghassemi, H., “Effect of the Wake Flow and Skew Angle onto the Hydrodynamic Performance of Ship Propeller”, Journal of Science and Technology (Scientia Iranica), Vol. 16, No. 2, 2009.
[13] Ghassemi, H., Kohansal, A.R., "Numerical evaluation of various levels of singular integrals, arising in BEM and its application in hydrofoil analysis", Applied Mathematics and Computation, Vol. 213, 2009,pp.277–289