استخراج عملکرد هیدرودینامیکی پروانه پروتوتایپ با استفاده از نتایج تست مدل آن در تونل کاویتاسیون

یکی از روشهای تعیین عملکرد هیدرودینامیکی پروانه شناورها، انجام تست مدل آن در تجهیزات آزمایشگاهی و تعمیم نتایج حاصل از تست به نمونه واقعی میباشد. در این مقاله استخراج دادههای عملکردی برای یک پروانه 5 متری کاملاً مغروق در سرعت پیشروی و دورانی معین به همراهتعیین نقطه عملکردی بهینه مدنظر بوده است. بدین منظور یک مدل کوچکتر با مقیاس 25:1 با رعایت اصول تشابه هندسی مدلسازی و بر اساستلورانسهای مجاز به روش ماشینکاری ساخته شده است. پیش از اجرای تست های آزمایشگاه، علاوه بر کالیبراسیون تجهیزات داده برداری، سناریوی تست استانداردی تحت شرایط تشابه سینماتیکی و سینتیکی استخراج شده است. از آنجاییکه امکان دستیابی به تشابه رینولدز در شرایطآزمایشگاهی وجود ندارد، تستهای تجربی تنها با برقراری تشابه اعداد فرود و اویلر در شرایط غیرکاویتاسیونی انجام گرفته است. بنابراین تحتاثرات مقیاس بدیهی است که ویژگیهای جریان و مشخصههای هیدرودینامیکی پروانه شناور و مدل با یکدیگر تا اندازهای متفاوت باشند. تستهای مدل پروانه در محدوده اعداد رینولدز 488-512 هزار مطابق با برنامه تست تعیین شده در تونل کاویتاسیون دانشگاه صنعتی شریف و در شرایط آب باز اجرا گردیده است. سپس نتایج حاصل از تست تجربی پروانه مدل با استفاده از روش پیشنهادیITTC که فراگیرترین روش تعمیم نتایج میباشد به پروانه بزرگتر نگاشته شدهاند. با استفاده از این روش چگونگی تغییرات ضرایب تراست و گشتاور تحت اثرات مقیاس محاسبه شدهو با استفاده از آن بازده آب باز برای پروانه واقعی تعیین گردیده است. همچنین روند تغییرات پارامترهای هیدرودینامیکی آبباز پروانه تحت بارهای سنگین و سبک روی پروانه بررسی و تحلیل شده است

کلیدواژه ها:

تست مدل ، تعمیم نتایج ، پروانه دریایی ، اثرات مقیاس