حسن قاسمی - دانشیار و عضو هیئت علمی - دانشکده مهندسی دریا ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
رضا شمسی - دانشجوی دکتری - دانشکده مهندسی دریا - دانشگاه صنعتی امیرکبیر

امروزه استفاده از روشهای عددی در تحلیل عملکردی پروانههای دریایی جایگزین تست مدل پروانه در تونل کاویتاسیون شده است. روش المان مرزی یک روش عددی مناسب برای تحلیل هیدرودینامیکی پروانه شناورها و زیردریاییها است. زاویه اسکیو یکی از پارامترهای تاثیر گذار در عملکرد هیدرودینامیکی پروان ههای دریایی است. وجود اسکیو مناسب در پره سبب توزیع تدریجی نیرو بر روی سطح پره و پایین آمدن میزان ارتعاشات پره، حذف کاویتاسیون و جلوگیری از ایجاد فشار نوسانی و بار ناگهانی بر روی پره می شود. اسکیو زیاد نیز باعث کاهش راندمان پروانه می شود. این مقاله از روش المان مرزی برای طراحی و تحلیل هیدرودینامیکی زیردریایی کلاس متوسط استفاده شده و در ادامه تاثیر زاویه اسکیو بر عملکرد هیدرودینامیکی بررسی گردیده است. این بررسی نخست شامل تحلیل عملکردی یک پروانه 5 پرهای در سرعتهای دورانی ثابت و سرعت های جریان مختلف و تعیین تورک، تراست و راندمان پروانه می باشد. نتایج بدست آمده بیانگر راندمان حداکثر 6/0 برای پروانه و سرعت حداکثر3/6 گره دریایی برای زیردریایی است. در ضمن نتایج توزیع فشار روی پره پروانه در نقطه طراحی نشاندهنده عدم وقوع کاویتاسیون است. سپس تاثیر زاویه اسکیو بر عملکرد پروانه در پنج زوایه اسکیو مختلف بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد با افزایش زاویه اسکیو دامنه تغییرات تورک و تراست در یک سیکل دوران کاهش یافته که تاثیر زیادی بر کاهش ارتعاشات بدنه شناور ناشی از پروانه دارد.

روش المان مرزی ، پروانه های دریایی ، تحلیل هیدرودینامیکی ، زاویه اسکیو