بررسی تأثیر وزنی پارامترهای موثر بر ضرایب هیدرودینامیکی در طراحی پروانه‌های نیمه مغروق

Abstract

شناور‌های تندروی پروازی با کاربری‌های گسترده و گوناگون تفریحی، ورزشی، تجاری و نظامی، به طور معمول دارای سرعت بالای 30 گره دریایی می‌باشند. با توجه به محدودیت‌های طراحی، به‌کارگیری سیستم نیروی محرکه در شناور‌های تندروی پروازی، یک موضوع بسیار کلیدی و حساس می‌باشد که با در نظر گرفتن ویژگی‌های مطلوب پروانه‌های نیمه‌مغروق، استفاده از آنها در سیستم پیش‌رانش این دسته از شناور‌ها، کاربرد زیادی پیدا ‌کرده است. بازده بالا، عدم محدودیت برای افزایش قطر پروانه، حذف مقاومت تجهیزات ضمیمه پروانه و عملکرد مناسب از لحاظ کاویتاسیون، نمونه‌هایی از این ویژگی‌ها هستند. دست‌یابی به مناسب‌ترین راندمان و تراست موردنیاز، مستلزم تعیین دقیق ضرایب هیدرودینامیکی تراست و گشتاور می‌باشد. با توجه به اهمیت تعیین این ضرایب و وابستگی آن‌ها به پارامترهای فیزیکی و هندسی گوناگون، شناخت تاثیر این پارامترها بر ضرایب هیدرودینامیکی ضروری می‌باشد؛ لذا در این پژوهش با استخراج داده‌های آزمون‌های تجربی و با روش تحلیل حساسیت، مقدار وزن هر پارامتر و تأثیر متقابل پارامترها بر عملکرد پروانه‌ی نیمه‌مغروق به منظور ارزیابی ضرایب هیدرودینامیکی تراست، گشتاور و در نتیجه بازده پروانه، مورد نظر بوده است. براساس نتایج به دست‌آمده، دو پارامتر زاویه‌ی اسکیو و نسبت گام در مقایسه با دیگر پارامترها، بیشترین تأثیر را در تغییر راندمان پروانه دارند؛ درحالی که تغییر پارامتر نسبت مغروقیت، تاثیری چندانی در راندمان پروانه و تغییر آن نخواهد داشت.