بررسی عددی مقاوم سازی خوردگی ناشی از کاویتاسیون یک نمونه پروانه دریایی بنچمارک در عمق های مختلف عملکردی

پروانه های دریایی شناورها، همواره در معرض پدیده پیچیده هیدرودینامیکی کاویتاسیون قرار دارند. فروپاشی حباب های کاویتاسیونی در مجاورت سطح پره ها منجر به ایجاد پالس های فشاری شدید شده و در نتیجه موجب بروز فرسایش و خوردگی سطحی می گردد. شدت این پدیده به طور قابل توجهی تحت تاثیر شرایط کاری پروانه، به ویژه عمق عملکرد و فشار هیدرواستاتیک محیط قرار دارد. در این پژوهش، نیاز به مقاوم سازی خوردگی ناشی از کاویتاسیون برای پروانه استاندارد INSEAN E۷۷۹A در عمق های مختلف عملکردی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی جریان کاویتاسیونی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، مدل توربولانسی k-ω SST و مدل کاویتاسیونی Schnerr–Sauer انجام شده و تاثیر تغییر عمق عملکرد بر توزیع فشار، گسترش نواحی کاویتاسیونی و میزان آسیب پذیری سطح پره ها تحلیل گردید. اعتبارسنجی نتایج از طریق تحلیل استقلال شبکه و مقایسه با داده های تجربی معتبر صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که کاهش عمق عملکرد منجر به کاهش عدد کاویتاسیون، افزایش حجم و شدت نواحی کاویتاسیونی و در نتیجه تشدید تنش های مخرب روی سطح پره می شود. این امر بیانگر آن است که در عمق های کمتر، احتمال وقوع خوردگی کاویتاسیونی به طور محسوسی افزایش یافته و نیاز به اعمال روش های مقاوم سازی سطحی بیشتر خواهد بود.

Keywords:

پروانه دریایی , کاویتاسیون , دینامیک سیالات محاسباتی , خوردگی