مطالعات نظري و تجربي تاثير هوادهي در پروانه نيمه مغروق

كارشناسي ارشد

پروانه‌هاي نيمه مغروق نوعي از پروانه‌ها مي‌باشند كه نيمي از آن‌ها درون آب و نيمي ديگر در هوا كار مي‌كنند. اينگونه از پروانه‌ها به طور كلي بازدهي بالاتري نسبت به ديگر پروانه‌ها دارند ، بنابراين عملكرد مطلوب آنها اهميت بسزايي دارد. مع الوصف علي رغم عملكرد مطلوب اين پروانه‌ها، متاسفانه در سرعت‌هاي پايين بازدهي كمتري نسبت به باقي سيستم‌ها دارند.يكي از شيوه‌هاي افزايش بازدهي عملكرد در پروانه‌هاي نيمه‌مغروق، هوادهي مي‌باشد. در تحقيق پيش‌رو دو ديدگاه تجربي و عددي در اين خصوص مورد بحث قرار گرفته است. در ديدگاه تجربي با استفاده از تونل آب پژوهشكده هيدروديناميك دانشگاه علم و صنعت ايران، تعدادي از تست‌هاي مختلف در شرايط متفاوت بر روي نوع خاصي از پروانه‌ها صورت پذيرفته است. مهم‌ترين مسئله در خصوص نتايج بهبود ضريب تراست مي‌باشد. نوآوري به خصوصي كه در بحث تجربي اين تحقيق صورت گرفته است، سيستم هوادهي اين پروانه مي‌باشد كه تمامي مراحل طراحي وساخت آن در پژوهشكده هيدروديناميك كاربردي دانشگاه علم و صنعت صورت پذيرفت. آزمايش‌هاي مورد نظر در دبي هاي هواي تزريقي مختلف و غوطه‌وري‌هاي متفاوتي انجام شدند. پس از انجام آزمايش‌ها، مشاهده مي‌شود كه بالاترين ميزان بهبود عملكرد مربوط به غرق شدگي پايين و همچنين نسبت β/α پايين (در غوطه وري 0.25) مي‌باشد. نكته‌اي كه در اين پروژه مورد بحث است اين است كه در غوطه‌وري 0.25 مقدار هوادهي در β/α ها بالا تاثير كمتري دارد، بنابراين بهترين حالت مقايسه بهبود عملكرد در غوطه‌وري 0.4 مي‌باشد كه در اين غوطه‌وري شاهد بهبود عملكرد پروانه تا ميزان 80 درصد در β/α برابر 0.3 هستيم.همچنين كمترين ميزان بهبود عملكرد كه در واقع موجب عملكرد منفي پروانه مي‌شود مربوط به غرق شدگي بالا و متعاقبا نسبت β/α پايين مي‌باشد. همچنين تاثير دبي هواي تزريقي (Q) در غوطه وري هاي متفاوت و در ضرايب پيشروي مختلف نشان داده شد و ضرايب غوطه وري و پيشروي بهينه جهت بهبود ضريب تراست پروانه نيمه مغروق بدست آمد . در نقاط كاري، ضريب تراست با افزايش دبي هواي تزريقي در ضرايب غوطه وري مختلف و ضرايب پيشروي متفاوت پروانه ، افزايش مي يابد. پس از آن به كمك مدل mixture جريان هواي تزريقي در بالادست و پائين دست پروانه شبيه سازي شد و رابطه مستقيمي بين دبي هواي تزريقي و ضخامت پروفيل جريان پائين دست بدست آمد. نتايج تجربي نيز مهر تاييدي بر روي آن مي‌زنند كه در انتها به اين نتيجه خواهيم رسيد كه اين روش مي‌تواند در تحليل‌هاي آتي مورد استفاده قرار گيرد.

195071

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر نوروزمحمد نوري