بهینهسازی عددی نسبت فاصله در پروانه حلقهبسته دریایی با استفاده از CFD و الگوریتم ژنتیک و مقایسه با پروانه مرجع KP505 | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 10، دی 1404، صفحه 1359-1386 اصل مقاله (2.27 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25245.7933 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدحسن احمدی1؛ روزبه شفقت* 2؛ محسن زمانی3؛ بهراد علی زاده خارکشی4 | ||
| 1گروه پژوهشی انرژیهای دریاپایه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل | ||
| 2هیئت علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل | ||
| 3گروه پژوهشی انرژی های دریا پایه، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک | ||
| 4هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی مکانیک | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش اثر تغییر در نسبت فاصله بر عملکرد یک پروانه حلقه بسته به صورت عددی بررسی و نسبت فاصلهی بهینه طی یک فرایند بهینهسازی تعیین شد. شبیهسازیهای عددی در محیط نرمافزار +STAR-CCM و بهینهسازی نیز با الگوریتم ژنتیک انجام شد. پروانههای حلقهبسته با روشی نوآورانه، برپایهی پروانهی KP505 تولید شدند. شبیهسازیهای عددی در 6 نسبت فاصله انجام شد. بهمنظور ارزیابی نتایج و بهینهسازی، ضرایب تراست، گشتاور و بازدهی بهعنوان توابع هدف درنظر گرفته شدند. نتایج نشان داد ضریب تراست با افزایش نسبت فاصله، در ضرایب پیشروی پایین رفتاری نزولی، در ضرایب پیشروی میانی رفتاری غیر خطی و در ضرایب پیشروی بالا رفتاری صعودی داشت. بررسی مقایسهای نشان داد، ضریب تراست پروانهی حلقهبسته، پیش از بهینهسازی و در بهترین حالت، در ضریب پیشروی 8/0، 15 درصد نسبت به پروانهی KP505 بیشتر بود. نسبت فاصله بهینه پس بهینهسازی معادل 2641/0 بهدست آمد که بازدهی بیشینهی پروانه حلقه بسته در این نسبت فاصلهی برابر با %35/45 بود. مقایسه عملکرد پروانه حلقه بسته بهینه با پروانه KP505 نشان داد، پروانه حلقهبستهی بهینه قابلیت افزایش تراست تا 26 درصد (ضریب پیشروی 8/0) نسبت به پروانه KP505 دارد و بازدهی آن نیز در ضریب پیشروی 0/1 به میزان 84/7 درصد افزایش مییابد. تحلیل جریان نیز نشان داد افزایش سرعت پشت پروانه و بهبود الگوی فشار در پروانه حلقهبسته بهینه، افزایش تراست و کاهش احتمال کاویتاسیون را نشان میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مطالعه عددی؛ پروانه حلقه بسته؛ نسبت فاصله؛ الگوریتم ژنتیک؛ پروانه KP505 | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 209 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 353 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 459 |
| تعداد مقالات | 5,790 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,573,748 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,104,574 |