توسعه روش عددی المان مرزی جهت مدل سازی جریان دوفازی حول پروانه نیمه مغروق با در نظر گرفتن تاثیر جریان عرضی

طراحی و تحلیل پروانه نیمه مغروق به علت مواجه شدن با پارامترهای هندسی و هیدرودینامیکی مختلف مانند پروفیل سطح مقطع پره، پدیده کاویتاسیون-هوادهی، اثر سطح آزاد و جریان چند فازی بسیار پیچیده است. برای طراحی و بهینه سازی سامانه رانش پروانه نیمه مغروق، نیاز به حل گری است که بتواند با در نظر گرفتن کلیه پارامترهای هندسی و جریانی در مدت زمان کمی نتایجی با دقت مناسب ارائه دهد. در این مقاله تحلیل پروانه نیمه مغروق با استفاده از روش المان مرزی پرداخته شده است. دنباله موجود در پایین دست پروانه مدل سازی شده است و شرط مرزی سطح آزاد با استفاده از بسط تیلور و با در نظر گرفتن طول موج بلند استخراج شده است. نتایج به دست آمده در مقایسه با داده های تجربی نشان می دهد که روش المان مرزی قابلیت تحلیل پروانه نیمه مغروق را دارا بوده و با استفاده از نتایج عددی به دست آمده از این روش امکان تفکیک نواحی هوادهی اولیه، گذرا و ناحیه کاملا هوادهی حین چرخش پروانه نیمه مغروق امکان پذیر می باشد. در این مقاله اثر جریان عرضی روی نتایج محلی مورد بررسی قرار گرفته است. از مقایسه نتایج عملکردی پروانه با در نظر گرفتن جریان عرضی، کاهش خطاها در ضرایب پیشروی کم مشاهده می شود.