طراحی و تحلیل سیستم پیشرانش واترجت برای یک خودروی دوزیست

در این مقاله، سیستم پیشرانش واترجت برای کاربرد در یک خودرو دوزیست با سرعت حرکت طراحی km/h 12 به‌صورت عددی طراحی و شبیه سازی می شود. از نرم افزار سی اف توربو (cfturbo) و پمپ لینکس (pumplinx) به ترتیب برای طراحی سه بعدی و شبیه سازی سیالاتی سیستم استفاده می گردد. با کمک نرم‌افزار سی اف توربو، بهترین مقادیر پارامترهای طراحی پروانه و سایر اجزاء، متناسب با پارامترهای ورودی مورد نظر و بر اساس مراجع و نتایج تجربی معتبر استخراج و اعمال می شود. به‌منظور ارزیابی و اطمینان از عملکرد سیستم طراحی شده، شبیه سازی سیالاتی سیستم نیز به‌وسیله نرم‌افزار تخصصی پمپ لینکس برای توربوماشین ها انجام می شود. نتایج شبیه سازی سیالاتی، طراحی انجام شده توسط نرم‌افزار سی اف توربو را تایید می کند که نشان از کارایی و دقت بالای این نرم افزار در طراحی پره و سیستم واترجت دارد. در نهایت به کمک این دو نرم افزار قدرتمند و ارتباط بین دو حوزه طراحی جامدات و سیالات، سیستمی بهینه با بازدهی  بالا ارائه می شود که برطرف‌کننده نیاز مورد نظر است. نتایج تحلیل نشان می دهد که با استفاده از سه پره پروانه و هفت پره استاتور نیروی پیشرانش محاسبه شده در سرعت جت سیال km/h 12 در دور rpm 1700 قابل‌دستیابی است. همچنین خطوط جریان پس از عبور از استاتور، به‌صورت محوری درآمده است که نشان از عملکرد مناسب استاتور طراحی شده دارد.

design and analysis of a waterjet propulsion system for an amphibious vehicle

in this article, the waterjet propulsion system is numerically designed and simulated for use in an amphibious vehicle with a design speed of 12 km/h. cfturbo and pumplinx software are used for 3d design and fluid flow simulation of the system, respectively. the proper value of propeller design parameters and other components are obtained by using the cfturbo software, and applied according to the desired input parameters and based on valid references and experimental data. to evaluate the performance of the designed system, fluid flow simulation of the system is also performed by pumplinx software, specifically software designed for turbomachinery simulations. the results of fluid simulation confirm the design parameters obtained by cfturbo software to a great extent, which shows the high efficiency and accuracy of this software in the design of blades and waterjet systems. finally, with the help of these two powerful software and considering the solid and fluid mechanics design, an optimal waterjet system with high efficiency is designed, which meets the desired need. the results show that the required propulsion force can be achieved by using a waterjet pump with 3 vanes impeller and 7 vanes stator. the amphibious vehicle will obtain the velocity of 12 km/h at 1700 rpm revolution speed. the flow field distribution after passing the stator section becomes axial and uniform which shows the proper design of the stator.