بررسی عددی عملکرد یک پروانه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله هدف بدست آوردن منحنی های عملکرد پروانه با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت می باشد. میدان جریان سیال لزج، تراکم ناپذیر و دوفازی میباشد. منحنی های مشخصه عملکرد یک پروانه سری بی – وگنینگن برای مقادیر مختلف ضریب پیشروی (j) و برای عمق های مختلف  بررسی شده است. برای  مدل سازی جریان مغشوش و شبیه سازی حرکت سطح آزاد به ترتیب از مدل sstω k- و روش حجم سیال استفاده شده است. برای اعتبارسنجی نتایج حل عددی با توجه به عدم دسترسی به نتایج تجربی پروانه در نزدیک سطح حل عددی در شرایط آب آزاد انجام شده و ضریب های عملکردی پروانه محاسبه شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل سازی دائم به روش معادلات متوسط گیری شده رینولدز برای محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی مناسب بوده و با هزینه محاسباتی کمتر و دقت مناسب نسبت به روش غیردائم نتایج را پیش بینی می کنند. از طرف دیگر در عمق ثابت با افزایش ضریب پیشروی میزان نیرو  و ضرایب تراست و گشتاور کاهشی بوده است.

numerical simulation of the flow around a propeller using cfd

in this study, the effect of different depths on the performance and efficiency of a b-wageningen series close to surface of water have been numerically investigated. for this purpose, the ansys-fluent commercial software has been used to solve the viscous, incompressible and two phase flow field. the rotation of the propeller has been implemented using the rotating reference frame model for steady flow and the sliding mesh for unsteady flow. for turbulent flow modeling and free surface simulation, the k-ω sst model and the volume of fluid method have been used, respectively. for validation of numerical results due to lack of access to experimental results of propeller close to surface, numerical solution in open water condition has been performed and performance coefficients have been calculated. comparing the numerical results with the experiment ones shows good agreement. the results of the numerical solution show.