نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حسن قاسمی 1
مصباح سایبانی 2
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
10.22060/mej.2010.303
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
روش المان مرزی
پروانه زیردریایی
عملکرد هیدرودینامیکی
قدرت رانش

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