بررسی اثر سطح آزاد بر عملکرد هیدرودینامیکی پروانه

شبیه سازی جریان اطراف پروانه یک مسئله پیچیده سیالاتی می باشد خصوصا وقتی پروانه در نزدیک سطح آزاد باشد. در این تحقیق، اثر عمق های مختلف، بر رو ی ضریب عملکرد و راندمان یک پروانه سری بی - وگنینگن در نزدیک سطح  بصورت عددی بررسی شده است. بدین منظور از نرم افزار تجاری انسیس - فلوئنت برای حل میدان جریان سیال لزج، تراکم ناپذیر و دوفازی استفاده شده است. چرخش پروانه برای جریان دایمی بوسیله مدل دستگاه مرجع چرخان و برای جریان گذرا توسط شبکه لغزان مدلسازی شده است. برای  مدلسازی جریان مغشوش و شبیه سازی حرکت سطح آزاد به ترتیب از مدل k-ωsst  و روش حجم سیال استفاده شده است. برای اعتبارسنجی نتایج حل  عددی با توجه به عدم دسترسی به نتایج تجربی پروانه در نزدیک سطح حل عددی در شرایط آب آزاد انجام شده و ضریب های عملکردی پروانه محاسبه شده اند. نتایج حاصل از حل عددی نشان می دهد  ضریب عملکرد پروانه در عمق های مختلف با افزایش نسبت های پیش روی کاهش می یابد.