مدل سازی و مطالعه عددی سیستم رانش واترجت در تخته موج موتوری‌(jet surf)

گسترش روزافزون تفریحات دریایی با استفاده از وسایل و تجهیزات تفریحی آبی یکی از زمینه‌های مهم مورد توجه صنعت دریایی می‌باشد. بهینه‌سازی و ارتقا سیستم رانش مناسب برای این نوع دستگاه‌های‌ دریایی‌ از مهم‌ترین فاکتورهای بروزرسانی و نوآوری به شمار می‌رود که منجر به تقویت اقتصاد دریا و خدمات مهندسی مربوطه می‌گردد. تخته موج‌سواری موتوری یا به‌اصطلاح جت سرف یکی از این وسایل می‌باشد. واترجت مهم‌ترین قسمت سیستم پیشرانش جت سرف می‌باشد. در مورد طراحی و تحلیل سیستم واتر جت تحقیقات محدودی انجام‌گرفته است. در این پژوهش به مدل‌سازی و طراحی بهینه روتور و استاتور سیستم واترجت مربوط به پیشرانش تخته موج‌سواری موتوری پرداخته می‌شود. با توجه به محدودیت‌های انتخاب موتور، سرعت دورانی و شرایط طراحی موتور، روتور و استاتور مناسب سیستم واترجت انتخاب شد. همچنین شکل و ابعاد مناسب کانال ورودی سیستم در دور 4000 مدل‌سازی شد. مدل مربوطه مورد تست قرار گرفت و نتایج بهینه‌سازی منجر به ماکزیمم راندمان عملکردی جت سرف برای طراحی انتخاب گردید. نتایج و تحلیل آن‌ها نشان می‌دهد که در روتور 8 پره و استاتور 10 پره در 3500 دور بر دقیقه مقدار نیروی تراست بیشتری تولید می‌شود ولی در روتور 6 پره و استاتور 8 پره به گشتاور کمتری نیاز است. همچنین با استفاده از نمودار تراست به‌دست‌آمده برای سیستم مشخص گردید که نسبت ضریب تراست بر دور روتور برای این واترجت طراحی‌شده حدوداً 15می‌باشد و بازدهی کل سیستم 54 درصد به دست آمد.

modeling and numerical study of waterjet thrust stem‌(jet‌ surf)

the ever-increasing expansion of marine recreation using water recreational equipment is one of the important fields of attention in the marine industry. optimizing and upgrading the appropriate propulsion system for this type of marine device is one of the most important factors of updating and innovation, which leads to the strengthening of the marine economy and related engineering services. motorized surfboard or so-called jet surf is one of these devices. the water jet is the most important part of the jet surf propulsion system. limited research has been done on the design and analysis of the water jet system. in this research, the modeling and optimal design of the rotor and stator of the waterjet system related to the propulsion of the motorized surfboard are discussed. according to the limitations of engine selection, rotational speed, and engine design conditions, the appropriate rotor and stator were selected for the waterjet system. also, the appropriate shape and dimensions of the system inlet channel were modeled in 4000 rounds. the relevant model was tested and the optimization results led to the maximum functional efficiency of jet surf being selected for the design. their results and analysis show that in the 8-blade rotor and 10-blade stator, more thrust force is produced at 3500 rpm, but less torque is needed in the 6-blade rotor and 8-blade stator. also, by using the trust diagram obtained for the system, it was determined that the ratio of the trust factor to the rotor revolution for this designed waterjet is about 15 and the efficiency of the whole system was 54%.