استفاده از استاتور پيش‌چرخش پروانه به منظور كاهش حركت دوراني (رول) زيرسطحي و افزايش بازده پروانه

استاتورهاي پيش‌چرخش مي‌توانند به عنوان يك ابزار براي بهبود عملكرد هيدروديناميكي پروانه و كاهش گشتاور اضافي پروانه در زيرسطحي‌ها عمل كنند. اين گشتاور اضافي در زيرسطحي‌ها با مقطع دايره‌اي مي‌تواند باعث ايجاد حركت غلتشي (حركت دوراني حول محور طولي) شود. مهم‌ترين و تاثيرگذارترين پارامتر در طراحي اين نوع از استاتورها طول كورد، فاصله استاتور تا پروانه و زاويه حمله استاتور است. در اين مقاله به بررسي اين پارامترها با استفاده از روش تاگوچي جهت استفاده از استاتور براي يك زيرسطحي به منظور كاهش حركت دوراني حول محور طولي زيرسطحي (كاهش گشتاور اضافي پروانه) و افزايش بازدهي سيستم رانش با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي با كمك نرم افزار تجاري استار سي‌سي‌ام پرداخته شده است. به منظور اعتبارسنجي محاسبات، نتايج شبيه‌سازي يك پروانه سري بي با نتايج آزمايش تجربي مقايسه شده است، نتايج شبيه‌سازي با خطاي كمتر از 10 درصد نسبت به داده‌هاي تجربي بدست آمده است. همچنين به منظور اطمينان از استقلال نتايج بدست آمده از شبكه‌بندي، از روش همگرايي شبكه استفاده شده است. استاتور نهايي طراحي شده براي زيرسطحي در عين حال كه گشتاور را 44/47 درصد نسبت به حالت بدون استاتور كاهش مي‌دهد، بازدهي سيستم رانش را نيز 2/29 درصد بهبود داده است. همچنين استاتور طراحي شده باعث كاهش گردابه (ورتكس) نوك پره و هاب پروانه شده است.