آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
احسان یاری*1 
، محمد حسین کریمی2 ، کامین صابری زاد2
، محمد حسین کریمی2 ، کامین صابری زاد2
1- دانشگاه صنعتی مالک اشترمجتمع دانشگاهی مکانیک
2- دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2- دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده: (585 مشاهده)
| هدف از این مقاله تحلیل عددی عملکرد هیدرودینامیکی و آنالیز هیدروالاستیسیته پروانه کاملاً مغروق در زوایای اسکیو مختلف با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترهای هندسی می باشد. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی هیدرودینامیکی از پروانه 3 پرهای DTMB4119 که نتایج تجربی تونل کاویتاسیون آن موجود است، استفاده شده است. برای حل عددی از نرم‌افزار استار سی سی ام پلاس به روش حجم محدود و المان محدود استفاده شده و اغتشاشات جریان توسط مدل آشفتگی SST k-w مدل شده‌اند. در ادامه به منظور بررسی تاثیر توزیع زاویه اسکیو پره بر عملکرد هیدروالاستیسیته پروانه از سری پروانههای MAU استفاده شده است. با توجه به اینکه بیشتر سیستم های رانش پروانه ای زیردریایی ها 7 پره می باشند لذا نمونه مورد نظر مطالعه یک پروانه 7 پره با کاربرد زیرسطحی در محدوده زاویه اسکیو 35 تا 81 درجه انتخاب شده است. بر اساس نتایج بدست آمده با افزایش زاویه اسکیو، تنش ایجاد شده در نوک و ریشه پروانه افزایش یافته و میزان افزایش تنش از 35 درجه به 81 درجه در حدود 120 درصد می باشد. همچنین با این افزایش تنش میزان راندمان هیدرودینامیکی کاهش مییابد. |
واژه‌های کلیدی: زاویه اسکیو، هیدروالاستیسیته، تنش وون‌میزز، دینامیک سیالات محاسباتی، پروانه اسکیو بالا
متن کامل [PDF 1133 kb]
(219 دریافت)
نکات برجسته
1- تحلیل عددی عملکرد هیدرودینامیکی و آنالیز هیدروالاستیسیته پروانه کاملاً مغروق در زوایای اسکیو مختلف با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترهای هندسی
2- اعتبارسنجی نتایج عددی هیدرودینامیکی با نتایج تست تجربی تونل کاویتاسیون پروانه DTMB4119
3-استفاده از پروانه اسکیو بالا 7 پره ای از سری استاندارد MAU
4- با افزایش زاویه اسکیو، تنش ایجادشده در نوک و ریشه پروانه افزایش می یابد
5- با افزایش 3/2 برابری زاویه اسکیو پروانه میزان تنش 2/1 برابر می گردد.
1- تحلیل عددی عملکرد هیدرودینامیکی و آنالیز هیدروالاستیسیته پروانه کاملاً مغروق در زوایای اسکیو مختلف با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترهای هندسی
2- اعتبارسنجی نتایج عددی هیدرودینامیکی با نتایج تست تجربی تونل کاویتاسیون پروانه DTMB4119
3-استفاده از پروانه اسکیو بالا 7 پره ای از سری استاندارد MAU
4- با افزایش زاویه اسکیو، تنش ایجادشده در نوک و ریشه پروانه افزایش می یابد
5- با افزایش 3/2 برابری زاویه اسکیو پروانه میزان تنش 2/1 برابر می گردد.
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 2098 KB] (24 دریافت)
فهرست منابع
1. M. S. Bopp, "A Time Accurate Fluid-Structure Interaction Framework Using a Cartesian Grid CFD Solver," Ph. D. thesis, Georgia Institute of Technology, 2017. [DOI:10.2514/6.2016-3871]
2. J. E. Brooks, "Vibrations of a Marine Propeller Operating in a Nonuniform Inflow," David W Taylor Naval Ship Research and Development Center Bethesda Md, 1980.
3. P. Castellini and C. Santolini, "Vibration Measurements on Blades of Naval Propeller Rotating in Water," in Proceedings-Spie the International Society for Optical Engineering, pp.186-195, 1996. [DOI:10.1117/12.248638]
4. J.H. Chen and Y.S. Shih, "Basic Design of a Series Propeller with Vibration Consideration by Genetic Algorithm," Journal of Marine Science and Technology, Vol.12, pp.119-129, 2007. [DOI:10.1007/s00773-007-0249-6]
5. Y. Hong, X. He, and R. Wang, "Vibration and Damping Analysis of a Composite Blade," Materials & Design, Vol.34, pp.98-105, 2012. [DOI:10.1016/j.matdes.2011.07.033]
6. Y.S. Wei, Y.S. Wang, S.P. Chang, and F. Jian, "Numerical Prediction of Propeller Excited Acoustic Response of Submarine Structure based on CFD, FEM and BEM," Journal of Hydrodynamics, Ser. B, Vol.24, pp.207-216, 2012. [DOI:10.1016/S1001-6058(11)60236-9]
7. Valioallah Alizadeh and Ali Zinati, "Hydrodynamic Analysis of Submerged Hull, Propeller and Hull-Propeller Interaction", 9th Marine Industries Conference, Iranian Marine Engineering Society, November 2007.(In Persian)
8. Mehdi Rayshahri, Mohammad Saeed Seif, "Investigation of Propeller Performance in a Floating Wake Field Using Computational Fluid Dynamics", 9th Marine Industries Conference, Iranian Marine Engineering Society, November 2007. (In Persian)
9. Yasar GUL, Levent Kaydihan, "Global Vibration Analysis of A Capacity Container Ship" ,1900 Teu
10. Sing-Kwan Lee, Min Liao, and Suqiu Wang, "Propeller Induced Hull Vibration - Analytical Methods", American Bureau. of Shipping, 2006
11. Sunghoon Kim, Sangjoon Shin "Improved unsteady fluid-structure interaction analysis using the dynamic mode decomposition on a composite marine propeller ", Ocean Engineering, Volume 319, 1 March 2025, 120255 [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.120255]
12. V. Rama Krishna, Srinivas Prasad Sanaka, N. Pardhasaradhi, B. Raghava Rao, "Hydro-elastic computational analysis of a marine propeller using two-way fluid structure interaction" , Journal of Ocean Engineering and Science, Volume 7, Issue 3, June 2022, Pages 280-291 [DOI:10.1016/j.joes.2021.08.010]
13. M. J. Lighthill, "On sound generated aerodynamically. I. General theory," in Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1952, vol. 211, no. 1107, pp. 564-587: The Royal Society. [DOI:10.1098/rspa.1952.0060]
14. R. D. Cook, Finite Element Modeling for Stress Analysis: Wiley, 1994.
15. M. Gorji, H. Ghassemi, and J. Mohamadi, "Effect of Rake and Skew on the Hydrodynamic Characteristics and Noise Level of the Marine Propeller," Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering, pp. 1-11, 2017 [DOI:10.1007/s40997-017-0108-y]
16. Ehsan Yari, Hassan Ghassemi, (2013), Numerical analysis of sheet cavitation on marine propellers, considering the effect of cross flow, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 5: 546-558 [DOI:10.2478/IJNAOE-2013-0152]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.