مطالعه عددي عملكرد پروانه در آب آزاد با در نظر گرفتن شروط مرزي تناوبي

امروزه استفاده از روش هاي عددي بر پايه ديناميك سيالات محاسباتي، به خصوص در حوزه پروانه هاي دريايي از جايگاه ويژه اي در بين محققان برخوردار است. با توجه به پيچيدگي هاي هندسي خاص پروانه ها، شبيه سازي دقيق ميدان جريان سيال و عملكرد آن، نيازمند استفاده از شبكه هاي چگال تر مي باشدكه موجب افزايش حجم شبكه و به تبع آن هزينه محاسباتي خواهد شد. در اين راستا يكي از روش هاي ساده سازي رياضي، اعمال شرط مرزي تناوبي است. در اين مقاله جريان سيال اطراف پروانه با استفاده از سه حالت مدلسازي شرط مرزي متناوب شامل؛ مدل برش مستقيم يك تيغه اي، دو تيغه اي و مدل برش براساس منحني اسپيلاين به وسيله روش ديناميك سيالات محاسباتي در نرم افزار استار سي سي ام شبيه سازي شده و منحني عملكرد آن ارائه گرديده است. براي صحه‌گذاري نتايج حل عددي از نتايج آزمايشگاهي موجود ضرايب گشتاور و تراست براساس نتايج تست آب آزاد همان پروانه در ضرايب پيشروي مختلف و حالت بدون كاويتاسيون، استفاده شد كه تطابق خوبي مشاهده شد. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه از بين سه حالت مدلسازي، روش برش تناوبي بر اساس منحني اسپيلاين داراي دقت بيشتر و زمان حل كمتري در مقايسه با ديگر موارد مي باشد و مي تواند به عنوان يك روش مناسب براي تقسيم‌بندي شبكه در مرز تناوبي در پروانه يك سيستم رانش دريايي توصيه شود.