شبیه‌سازی عملکرد هیدرودینامیکی پیش‌برنده‌های دریایی با کمک روش ترکیبی ‌تئوری مومنتوم ‌المان پره و حل معادلات متوسط‌گیری شده ناویر- استوکس

شبیه‌سازی عددی عملکرد هیدرودینامیکی پیش‌برنده‌های دریایی با هندسه‌های پیچیده همانند سیستم‌های رانش پاددار، پروانه‌های نازل‌دار و سیستم‌های واترجت در مقایسه با تحلیل هیدرودینامیکی پروانه‌های معمولی از پیچیدگی‌های خاصی برخودار هستند. این موضوع سبب بکارگیری و توسعه روش‌ها و تکنیک‌های عددی در تحلیل هیدرودینامیکی پیش برنده‌های دریایی شده‌است. روش ترکیبی تئوری مومنتوم المان پره و حل عددی معادلات متوسط‌گیری شده ناویر-استوکس یک روش مناسب جهت شبیه‌سازی عملکرد هیدرودینامیکی در این نوع هندسه‌های پیچیده که دارای اجزای چرخشی و غیرچرخشی در کنار یکدیگر هستند می‌باشد. هدف اصلی این مقاله توسعه این روش ترکیبی و استفاده از آن در تحلیل عددی سیستم رانش پاددار است. بدین منظور جریان حول پروانه به وسیله تئوری مومنتوم المان پره مدلسازی شده و اثر آن تنها با تغییر در سرعت و فشار جریان سیال در محل قرارگیری پروانه بوسیله نیروهای حجمی در روش ویسکوز بیان گردیده است. سپس جریان حول اجزای ثابت سیستم پیش برنده به کمک روش ویسکوز شبیه سازی شده است. نتایج حاصله شامل نیروها و گشتاورهای پروانه  و نیروی محوری وارده بر کل سیستم رانش پاددار است. در ادامه نتایج بدست آمده با نتایج تجربی مقایسه شده است و دقت این روش ترکیبی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

Keywords:

Marine Propulsor , Blade Element Momentum Theory , RANS Method , Coupled Method , پیش برنده‌های دریایی , روش ترکیبی , تئوری مومنتوم المان پره , معادلات متوسط‌گیری شده ناویر استوکس