بررسی اثر ایجاد یک شیار عمودی بر سطح پره‌های یک پروانه‌ی نیمه‌مغروق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 استاد تمام، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

چکیده

پروانه‌ی نیمه‌مغروق نوعی از پروانه‌های دریایی است که در شناورهای تندرو از آن استفاده می‌شود. این پروانه مورد ‌توجه طراحان قرار گرفته است؛ زیرا در برابر پدیده‌ی مخرب کاویتاسیون مقاومت می‌کند. همچنین پروانه‌های نیمه‌مغروق در سرعت‌های بالا از پایداری رانشی و گشتاوری مناسبی برخوردار هستند و مانورپذیری بالایی هم دارند. از این رو بررسی بیشتر پیرامون آن، حائز اهمیت است. پژوهش پیش رو با هدف بررسی اثر ایجاد یک شیار عمودی بر سطح پره‌های یک پروانه‌ی نیمه‌مغروق انجام شده و ایده‌ی آن بر گرفته از سطح شیاردار یا کنگره‌دار در کفِ برخی شناورهای تندرو است. پروانه‌ی مورد بررسی در این پژوهش، پروانه‌ی نیمه‌مغروق B-841 موسوم به الفسون می‌باشد. شبکه‌بندی دامنه‌ی حل سه بعدی و شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار Star CCM انجام شده است. حالت مورد نظر در این شبیه‌سازی عددی، نسبت عمق غوطه‌وری 33%، ضریب پیشروی 0.8، عدد کاویتاسیون 2.3، عدد فرود 6 و زاویه‌ی صفر شفت (حالت افقی) است. نتایج حاکی از آن است که بازدهی پروانه‌ی شیاردار 44.5% می‌باشد که این مقدار از بازدهی پروانه‌ی بدون شیار کمتر است. در انتها می‌توان گفت که شیار ایجاد شده، اثر نامطلوب بر بازدهی و عملکرد پروانه داشته و در عمل استفاده از آن در شرایط کاری پروانه‌ی مورد بررسی، توصیه نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of creating a vertical groove on the surface of a semi-submerged propeller blades

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Barzegar Rahimi 1
  • Yasin Barzegar Rahimi 2
  • mahmoud salari 3
1 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
2 B.Sc. Student in Chemical Engineering, Faculty of Technical Engineering, Guilan University, Rasht, Iran
3 Professor, Faculty of Technical Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The semi-submerged propeller is a type of marine propeller that is used in high-speed vessels. This propeller has attracted designers attention; because it resists the destructive phenomenon of cavitation. also Semi-submerged propellers have suitable thrust and torque stability at high speeds and offer high maneuverability. Therefore, further investigation around it is important. The current research aims to examine the effect of creating a vertical groove on the surface of the blades of a semi-submerged propeller, an idea inspired by the grooved or corrugated surface on the bottom of some high-speed vessels. The propeller examined in this study is the semi-submerged propeller 841-B known as Olofsson. The 3D domain meshing and numerical simulation have been done in the Star CCM software. The specific condition considered in this numerical simulation is a submergence depth ratio of 33%, an advance coefficient of 0.8, a cavitation number of 2.3, a Froude number of 6, and a shaft angle of zero degrees (horizontal position). The results showed that the efficiency of the grooved propeller is 44.5%, which is less than the efficiency of the ungrooved propeller. In the end, it can be said that the created groove has an adverse effect on the efficiency and performance of the propeller and it is not recommended to use it in the working conditions of the investigated propeller.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grooved semi-submerged propeller
  • 841-B
  • Numerical simulation
  • Star CCM