Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
تحلیل هیدرودینامیکی و نویز پروانه مغروق برای شرایط عملکردی مختلف به شیوه تجربی و عددی
An analysis of hydrodynamics and noise behavior for submerged propeller in various conditions by experimental and numerical methods
در این مقاله هیدرودینامیک و نویز پروانه مغروق به شیوه عددی و تجربی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. به منظور دستیابی به شرایط شروع و توسعه کاویتاسیون تحلیل عددی جریان به شیوه حجم محدود در سرعتهای چرخشی متنوع مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تست هیدرودینامیکی مدل پروانه در تونل کاویتاسیون انجام و با نتایج تحلیل عددی مقایسه شده است. در بخش بعدی نتایج گرفته شده در بخش اول به عنوان ورودی جهت استخراج سطوح فشار صوت با استفاده از معادلات فاکس ویلیامز و هاوکینگز در میدان دور استفاده می¬شود. به طور مشابه نویز این مدل نیز در تونل کاویتاسیون توسط دو هیدروفون اندازه گیری شده و با نتایج عددی مقایسه گردیده است. شرایط شروع و توسعه کاویتاسیون از طریق افزایش دور پروانه در فشار ثابت و افت فشار در تونل در دور ثابت ایجاد و اثرات تغییر شرایط بر نویز پروانه مورد مطالعه قرار گرفته است. سیگنالهای ثبت شده با استفاده از روابط پهنه باند یک- سوم اکتاو برای دو هیدروفون و در شرایط عملکردی مختلف آنالیز و مقایسه شده است. مطالعات صورت گرفته در هر دو قسمت انطباق قابل قبولی میان نتایج عددی و تجربی هیدرودینامیک و نویز پروانه را نشان می¬دهد.
In this study hydrodynamics and noise behavior of a marine propeller is analyzed through numerical and experimental methods. In order to find out the conditions of initiation and development of cavitation, numerical analysis is carried out through finite volume method (FVM) for various rotational velocities. Moreover, hydrodynamics of the propeller is tested in the cavitation tunnel and the results are compared against numerical simulations. Second, the flow results obtained in the first step were used as the input to extract the sound pressure levels (SPLs) in the Ffowcs Williams–Hawkings (FW-H) formulation, to predict the far field noise. In addition, the behavior of the obtained SPL was studied and a good agreement was observed between our data and the previous works results. Similarly, experimental results collected from two hydrophones are compared with numerical simulations. In this case, cavitation is initiated and developed by either increasing the propeller’s rotational velocity in fixed pressure or dropping pressure while keeping the velocity constant. The signals registered at the two hydrophones are then filtered within one-third octave bands. The outcomes demonstrate a negligible deviation between numerical and experimental results for both noise and hydrodynamics tests.
روش حجم محدود,کاویتاسیون,هیدرودینامیک پروانه,نویز پروانه,پهنه یک – سوم اکتاو
Finite Volume Method,Cavitation,Propeller hydrodynamics,Propeller noise,One-third octave band
15
25
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-3085&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad Reza
Bagheri
محمد رضا
باقری
100319475328460052033
100319475328460052033
No
دانشجوی دکتری، دانشکده مکانیک، دانشگاه شریف
Hamid
Mehdigholi
حمید
مهدیقلی
100319475328460052031
100319475328460052031
No
استادیار، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مکانیک
Mohammad Said
Seif
محمد سعید
سیف
100319475328460052032
100319475328460052032
Yes
Professor, Sharif University of Technology, Center of Excellence in Hydrodynamic and Dynamic of Marine Vehicles, Tehran, Iran.
استاد، قطب علمی هیدرودینامیک و دینامیک متحرکهای دریایی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران