بخشی از مقاله
چکیده
در شناورهای دارای سیستم رانش سطحی شفت متحرک، سکانهایی که به صورت معمول در انواع شناورها استفاده میشود، وجود ندارد و تنها از یک تیغه سکان که به زیر شفت متصل می گردد استفاده میشود. لازم به ذکر است که این تیغهها با استفاده از روشهای کلاسیک و استاندارد، روش تست تجربی و روش عددی، طراحی میشوند. در این پژوهش ابتدا یک طرح اولیه تیغه سکان برای یک سیستم رانش سطحی از نوع شفت متحرک ارائه میشود که بعد از تعیین پروفیل نهایی مقطع، به کمک تحلیل عددی با نرمافزار ANSYS CFX ابعاد بهینه آن تعیین خواهد شد.
مقطع فویل تیغه سکان به صورت نیزهای طراحی شده است که شامل دو ناحیه ابتدایی و انتهایی میباشد. طبق نتایج بدست آمده از تحلیلهای عددی صورت گرفته بر روی فویل مشخص گردید که با افزایش طول قسمت ابتدایی و کاهش طول قسمت انتهایی فویل، ضریب درگ مقطع کاهش مییابد. پس از تعیین ابعاد بهینه مقطع فویل، ضرایب هیدرودینامیکی تیغه سکان و همچنین کانتورهای فشار و سرعت حول مقطع سکان در زوایای حمله 0، 5، 10 و 15 درجه استخراج و ارائه گردیده است. در نهایت مدل سه بعدی تیغه سکان نهایی نیز طراحی و ارائه میگردد.
مقدمه .
انتخاب سیستم رانش یکی از مهمترین بخشهای شناورهای تندرو میباشد که مستقماًی با حداکثر سرعت قابل دسترس شناور ارتباط دارد. هر چه سیستم رانش با راندمان بالاتری کار کند و انتقال قدرت از موتور به پروانه با کمترین اتلاف صورت گیرد، به طبع شناور میتواند کارایی بالایی را از خود نشان دهد.
به طور کلی سیستم رانش را میتوان به بخشهای زیر تقسیم نمود
-1 موتور: تولید کننده قدرت
-2 سیستم انتقال قدرت: انتقال دهنده قدرت به جلو برنده
-3 سیستم جلوبرنده: تولید کننده تراست برای حرکت در سرعت مورد نیاز - مانند انواع پروانهها - شکل 1 نمایی شماتیک از سیستم رانش یک شناور را نشان میدهد.
شکل :1 نمایی از سیستم رانش یک شناور
در یک تقسیمبندی کلی سیستمهای رانشی که در صنایع دریایی مورد استفاده قرار میگیرند را میتوان به سه دسته زیر از نظر نوع پیش برنده تقسیم بندی نمود:
-1 سیستم رانش مغروق
-2 سیستم رانش سطحی
-3 سیستم رانش واترجت با توجه به این موضوع که در این پژوهش به طراحی تیغه سکان در سیستم رانش سطحی پرداخته شده است، لذا از بررسی و معرفی دیگر سیستمهای رانش ذکر شده در بالا چشمپوشی شده است.
سیستم رانش سطحی
مهمترین ویژگی سیستمهای رانش سطحی در مقایسه با دیگر سیستمهای رانش را میتوان به راندمان کاری بالاتر در سرعتهای بالا اشاره کرد.
یکی از مهمترین بخشهای سیستم انتقال قدرت در سیستم رانش سطحی علاوه بر جعبه دنده، شفت میباشد که وجه تمایز انواع سیستم های انتقال قدرت میباشد. دو نوع سیستم انتقال قدرت شفت ثابت و شفت متحرک وجود دارد. در شکل 2 سیستم انتقال قدرت شفت متحرک نشان داده شده است
شکل :2 سیستم انتقال قدرت شفت متحرک
اجزای اصلی تشکیلدهنده سیستم رانش سطحی
سیستمهای رانش سطحی از اجزای بسیار متنوع و گستردهای تشکیل شدهاند. در شکل 3 میتوان اجزای سیستم رانش سطحی از نوع شفت متحرک را مشاهده نمود.
شکل :3 اجزای اصلی تشکیلدهنده سیستم رانش سطحی شفت متحرک
در جدول 1 اجزای نشان داده شده در شکل 3 را بر اساس شمارهگذاری صورت گرفته معرفی مینماید.
جدول :1 لیست اجزای تشکیلدهنده سیستم رانش سطحی شفت متحرک
