تحليل عددي اثر فاصله سكان از پروانه بر عملكرد هيدروديناميكي آنها در شناور تندرو سرشي

Numerical analysis of distance between rudder and Propeller on their hydrodynamics parameters for planing craft

امروزه با پيشرفتهاي چشم گير در حوزه صنايع دريايي، طراحي بدنه و ملحقات اعم از پروانه، سكان و سيستم هاي كنترلي شناورها دستخوش تغييرات زيادي شده است. يكي از موضوعات مورد توجه در اين روزها، شناورهاي تندرو و افزايش سرعت پيشروي و قدرت مانور پذيري آنهاست. با پيشرفت تكنولوژي و طراحي هاي جديد در زمينه طراحي پروانه، امروزه پروانه هايي تحت عنوان پروانه هاي نيمه مغروق در شناورهاي تندرو بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد. به علت اينكه شناورهاي تندرو سطح تماس كمي با آب دارند، اين پروانه ها در راندمان هاي بسيار خوب باعث رانش شناور در سرعت هاي بالا مي شوند. يك نمونه از اين پروانه ها، پروانه الافسون است كه به عنوان يك نمونه تحقيقاتي در دسترس محققان قرار دارد. در اين تحقيق نيز از مدل پروانه الافسون، جهت بررسي در فواصل مختلف سكان از پروانه، استفاده شده است. در اين تحقيق به كمك نرم افزار ANSYS-CFX پروانه و سكان در سه فاصله مختلف از هم مورد آزمايش قرار گرفته و تراست و گشتاور توليدي پروانه در يك دور كامل محاسبه مي گردد. همچنين اثر نيرو و گشتاور توليدي توسط پروانه بر سكان مورد بررسي قرار ميگيرد. هدف از انجام اين تحقيق، پيش زمينه اي براي تعيين موقعيت بهينه نصب سكان در شناورهاي تندرو جهت افزايش بازدهي مي باشد.

Today, with significant advances in the maritime industry, body design and appendages, including Propellers, rudders, and surface control systems, have many changes. One of the topics of interest these days is high-speed vessels, which increase their speed and maneuverability. With the advancement of technology and new designs in the field of Propellers design, today Propellers called Surface piercing Propellers (SPP) are widely used in high-speed vessels. Because highspeed vessels have low levels of contact with water, these propellers cause very high efficiency at high speeds. One example of this butterfly is the Oloffson Propellers, which is available to researchers as a research sample. In this study, the Oloffson Propellers model was used to test the Propeller at different distance from the rudder. In this research, by using of ANSYS-CFX software, the interaction between Propeller and rudder at three different distances from each other were tested, and the thrust and torque produced by the Propeller are calculated in a complete cycle. Also, the effect of force and torque produced by the Propeller on the rudder is examined. The aim of this study is to provide a background for rudder installation optimum position on planing boats.