بررسی عددی عملکرد هیدرودینامیکی پروانه پشت سرهم با جهت چرخش یکسان (تاندم)

پروانه ها به عنوان پرکاربردترین ابزارهای پیشران دارای کارایی، استحکام و ثبات بالا هستند. مشکل اصلی پروانه های رایج این است که در صورت نیاز به افزایش بار هیدرودینامیکی پره های پروانه در یک محیط محدود (محدودیت ابعادی) پیرامون پروانه، عملکرد و کارایی پروانه به شدت افت می-کند. افزایش بار را می توان با افزایش قطر پروانه تامین نمود ولی در صورتیکه افزایش قطر با محدودیت روبرو باشد، پروانه تنها تا مقدار مشخصی می-تواند تراست مورد نیاز را تولید کند. یکی از روش های رفع این مشکل، استفاده از دو پروانه نصب شده بر روی یک محور با جهت چرخش یکسان نسبت به هم می باشدکه به پروانه های تاندم معروف هستند. در این مقاله به منظور بررسی عملکرد هیدرودینامیکی پروانه تاندم ابتدا یک نمونه از این پروانه مورد تحلیل قرار گرفته و سپس نتایج با یک نمونه پروانه سری بی با یک رویکرد مبتنی بر روش حجم محدود بررسی شده است. در تحلیل عددی انجام شده، اثر نسبت قطر و فاصله دو پروانه از یکدیگر مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. برای چرخش پروانه تاندم از روش mrf استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که نیروهای هیدرودینامیکی پروانه تاندم در مقایسه با پروانه سری بی بیشتر بوده ولی راندمان کمتر ثبت شده است. نیروهای هیدرودینامیکی پروانه تاندم در نسبت فاصله به قطر پروانه 0.28 و در نسبت قطر (پروانه عقب به پروانه جلو) 0.95 بطور میانگین بیشتر از دیگر حالات شده است.