تحلیل عددی استاتورهای پیش‌چرخش پروانه شناور

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2022.20972.7351
چکیده

در این مقاله جریان حول استاتور پیش‌چرخش پروانه یک شناور کانتینربر به صورت عددی شبیه‌سازی و تحلیل شده است. پارامترهای استاتور پیش‌چرخش بیان شده و دو تا از مهم‌ترین آن‌ها یعنی تعداد استاتور و زاویه حمله استاتور مورد تحلیل و بررسی قرار داده شده است. استاتورها در 3 حالت چهار، شش و هشت‌تایی در پنج زاویه حمله 10، 11/25، 12/5، 13/75 و 15 درجه بررسی شدند. همچنین موقعیت قرارگیری استاتورها بسیار با اهمیت است که با توجه به نوع جریان در پاشنه شناور موقعیت قرارگیری این استاتورها تعیین گردیده است. پس از بررسی نتایج شبیه‌سازی جریان حول استاتورها، سه حالت استاتور که بهترین عملکرد از منظر افزایش بازده را دارا بودند به عنوان استاتور مرجع انتخاب شدند و ضریب پیشران، ضریب گشتاور برای کل پروانه و یک پره از پروانه و فشار در یک نقطه بر روی پره پروانه برای این سه حالت استاتور بررسی شده‌اند. از نتایج بدست آمده دیده شد که حالت هشت استاتور با زاویه حمله 10 درجه تأثیر بهتر از منظر تغییر جهت جریان و ایجاد نیروی پیشران و گشتاور داشته است. در نتیجه بازده و توان تحویلی را به ترتیب 3/46 و 4/05 درصد بهبود بخشیده است. همچنین حالت چهار استاتور با زاویه حمله 10 درجه نوسانات فشار را 8/45 درصد نسبت به حالت بدون استاتور بهبود بخشیده است.