تحلیل عددی تاثیر طول کورد هیدروفویل استاتور بر عملکرد هیدرودینامیکی سیستم رانش پمپ جت استاتور-روتور

پمپ جت یک نوع سیستم پیشرانش دریایی است که تراست لازم را بر اساس روش اختلاف مومنتوم و بر اساس اصول پمپ های جریان محوری ایجاد می کند. سیستم پمپ جت از روتور، استاتور، داکت و هاب تشکیل شده است. در دو دهه اخیر سیستم رانش پمپ جت با توجه به راندمان و عملکرد بالاتر و همچنین سطح نویز پایین تر بیشتر مورد توجه صنایع دریایی بخصوص در حوزه زیرسطحی قرار گرفته است. پمپ جت ها به چهار دسته مختلف روتور-استاتور، استاتور-روتور، رانش از لبه و معکوس گرد طبقه بندی می شوند. در مقاله حاضر تاثیر طول کورد هیدروفویل استاتور بر عملکرد هیدرودینامیکی پمپ جت استاتور-روتور مورد بررسی قرار گرفته است. استاتور در این نوع پمپ جت ها نقش یکنواخت کننده جریان ورودی را داشته و بر روی عملکرد هیدرودینامیکی مجموعه پیشران نقش بسزایی دارد. لذا ۵ هندسه با طول کوردهای استاتور L برابر ۰.۱۴DR، ۰.۱۵DR، ۰.۱۶DR، ۰.۱۷DR و ۰.۱۸DR (قطر روتور:DR) به روش طراحی مستقیم تولید گردید تا به کمک نرم افزارهای تجاری دینامیک سیالات محاسباتی و شبیه سازی عددی بررسی شوند. در بین حالات بررسی شده بیشینه راندمان آب آزاد با مقدار ۵۱/۶۴ مربوط به حالت L=۰.۱۸DR و کمینه راندمان آب آزاد مربوط به حالت L=۰.۱۵DR با مقدار ۵۳/۶۳ بود. با بررسی سایر نتایج شبیه سازی های انجام شده به نظر می رسد مقدار L=۰.۱۸DR به دلیل داشتن حداکثر راندمان آب آزاد (حدود ۱% بیشتر نسبت به کمترین مقدار) و محدوده بزرگ تر پوشش دهی ضرایب پیشروی با راندمان بالاتر، یکنواخت و تک روندی بودن ضریب تراست تولیدی و نمودار ضریب گشتاور متعارف نسبت به سایر حالات مورد بررسی برتری دارد.

Keywords:

پمپ جت , استاتور-روتور , طول کورد , قطر روتور , راندمان آب آزاد , ضریب تراست , ضریب گشتاور