بررسی عددی عملکرد سیستم های صرفه جویی انرژی در پروانه های دریایی

نیاز به صرفه جویی انرژی در طراحی و بهره برداری کشتی به طور مداوم در دهه های اخیر افزایش یافته است. به عنوان بخشی از این تلاش، علاقه فزاینده ای به دستگاه های صرفه جویی در انرژی وجود دارد و هدف آن بهبود کارایی پیشرانه کشتی است که محققان در تلاش برای گسترش آن هستند .با توسعه دینامیک سیالات محاسباتی، بسیاری از محققان طراحی و تحلیل دستگاه های صرفه جویی در انرژی را با استفاده از این روش ها انجام می دهند. دراین تحقیق از پروانه KP۴۵۸ استفاده می شود و دو دستگاه صرفه جویی در انرژی، پروانه با صفحات انتهایی و استاتور پیش چرخشی، برای افزایش کارایی پروانه نصب می شود. استاتور پیش چرخشی با هشت پره در سه زاویه حمله ۰، ۷/۵ و ۱۵ درجه و پروانه با صفحات انتهایی در سه طول صفحه انتهایی۶/۶، ۹/۹ و ۱۳/۲ میلیمتری مدل سازی شده و بر پروانه نصب می شود. ابتدا نتایج هیدرودینامیکی پروانه مدل KP۴۵۸ با داده های تجربی با خطای نسبتا کمی معتبرسازی گردیده است و سپس پروانه با صفحات انتهایی و استاتور پیش چرخشی در نرم افزار +STARCCM بصورت عددی شبیه سازی و تحلیل شده است. ضرایب تراست و گشتاور در ضریب پیشروی ۰/۷۴۹ ارائه و مورد بحث قرار گرفته است. با مقایسه ویژگی های و عملکرد تراست پروانه KP۴۵۸ بصورت تنها در آب آزاد و پروانه با دستگاه های صرفه جویی در انرژی ، مشخص می شود که پروانه با دستگاه های صرفه جویی در انرژی می تواند تراست و راندمان بیشتری و گشتاور پیچشی کمتری داشته باشد.