نرم افزار طراحی پروانه

1. ‫:ا ستاد راهنما‬
‫مهندس محمد مونسان‬
‫:استاد مشاور‬
‫مهندس فرهاد صفری‬
‫:پژوهشگر‬
‫مهراد خلیلی سامانی‬

2. ‫سیستم رانش اکثر شناورهای نظامی‬
‫و تجاری سیستم رانش پروانه ای می‬
‫.باشد‬
‫‪ ‬این سیستم با ایجاد تراست لزم برای غلبه بر‬
‫مقاومت سبب راندن شناور می گردد.‬
‫‪ ‬فاکتورهای مهم در طراحی پروانه عبارتند از:‬
‫3. داشتن کمترین گشتاور‬
‫4. بهره مندی از بیشترین تراست برای غلبه بر‬
‫مقاومت شناور‬
‫5. راندمان بال‬
‫6. عدم وقوع کاویتاسیون‬

3. ‫روش های مختلف طراحی‬
‫پروانه:‬
‫‪ ‬روش تست مدل )‪(Model Test Method‬‬
‫‪ ‬روش های عددی)‪(Numerical Analysis‬‬
‫المان مرزی ‪Boundary Element Method‬‬
‫خطوط برآ ‪،Lifting Line Method‬‬
‫سطوح برآ ‪(...، Lifting Surface Method‬‬
‫‪ ‬روش طراحی بر اساس سری های استادارد‬
‫)سری های نیوتن-رادر،گاون،تیلور، وان مانن، ‪،KCA‬‬
‫‪B-Wageningen،JD-CPP، KCB،KCD،AU‬ژاپن،‬
‫، ‪،MAU‬سری پروانه های گام متغییر،سری نازل دار‬
‫‪(Wageningen‬‬

4. ‫مزایای سری استاندارد -‪B‬‬
‫مناسب برای شناورهای‪Wageningen‬‬
‫نظامی و تجاری‬ ‫‪‬‬
‫‪ ‬در این سری استاندارد 021نمونه تست مدل پروانه مورد ارزیابی عملکردی‬
‫قرار گرفته اند‬
‫‪ ‬عدم وجود کاویتاسیون در تست ها‬
‫‪ ‬موجود بودن کلیه نمودارها و منابع موجود‬

5. ‫مزایای تبدیل سری استاندارد به صورت‬
‫نرم افزار‬
‫کاهش زمان به دلیل عدم نیاز به سعی و خطا به‬ ‫‪‬‬
‫صورت دستی‬
‫افزایش دقت در محاسبات‬ ‫‪‬‬
‫قابلیت بهینه سازی بر اساس قطر پروانه، دور‬ ‫‪‬‬
‫پروانه، تعداد پره، نسبت سطح گسترش یافته‬
‫قابلیت ارزیابی و بررسی معیارهای مختلف کنترل‬ ‫‪‬‬
‫کاویتاسیون )‪(Keller, Wageningen‬‬

6. ‫:تشریح فرآیند طراحی پروانه‬
‫ارزیابی توان موتور شناور‬ ‫1(‬
‫تعیین قطر پروانه بر اساس محدودیت آبخور و‬ ‫2(‬
‫فاصله تا پاشنه)بر اساس معیارهای استاندارد‬
‫حاصله از فرمول های تجربی(‬
‫تعیین ‪(n (rps‬و‪VA‬‬ ‫3(‬
‫بدست آوردن ‪J‬‬ ‫4(‬
‫بااستفاده از نمودار 0‪ Kt, Kq,ŋ‬را بدست می آوریم‬ ‫5(‬

8. ‫تراست بدست آمده از مرحله قبل را با تراست بدست‬ ‫1.‬
‫آمده مقایسه می کنیم )اگر تراست از تراست مطلوب‬
‫کوچکتر باشد باید ‪ J‬را کاهش دهیم(:یعنی باید ‪ n‬را‬
‫تغییر دهیم.‬
‫وقتی ‪ T‬به ‪ T‬مطلوب رسید باید گشتاور را کنترل کنیم‬ ‫3.‬
‫گشتاور بدست آمده باید کوچکتر و یا مساوی گشتاور‬ ‫4.‬
‫موتور باشد‬
‫اکنون باید دوباره ‪ T‬را چک کنیم‬ ‫5.‬
‫‪ ŋo‬را چک می کنیم که باید مقدار آن نزدیک قله‬ ‫6.‬
‫نمودار باشد‬
‫اگر الزامات فوق تامین نشد باید نسبت ‪ P/D‬را تغییر‬ ‫7.‬
‫دهیم‬
‫یک ‪ J‬اولیه بدست می آوریم با این ‪ J‬نموداری را‬ ‫8.‬
‫انتخاب می کنیم که در آن ‪ ŋo‬در ماکزییم باشد‬

9. ‫مرحله کنترل کاویتاسیون‬
‫‪ ‬هر چه‪ AE/ Ao‬بزرگتر باشد ، کاویتاسون هم کم‬
‫می شود‬
‫‪ ‬بنابراین برای کنترل کاویتاسیون از کمترین مقدار‬
‫‪ AE/ Ao‬شروع می کنیم‬
‫‪ ‬اما افزایش ‪ AE/ Ao‬موجب کاهش راندمان می‬
‫گردد، بنابراین باید کمترین مقدار سطح گسترش‬
‫یافته را که در آن کاویتاسیون رخ نمی دهد جهت‬
‫طراحی پروانه انتخاب نمود.‬

10. ‫معيارهاي كنترل كاويتاسيون‬

11. ‫نمایی از صفحۀ اصلی نرم افزار‬

12. ‫ماژول ترسیم نمودارهای هیدرودینامیکی‬

13. ‫ماژول طراحی عمومی پروانه‬

14. ‫ماژول بهینه سازی بر اساس محدودیت قطر‬

15. ‫ماژول بهینه سازی بر اساس محدودیت دور‬

16. ‫پیشنهادات ‪Suggestions‬‬
‫1. طراحی نرم افزار طراحی پروانه به روش‬
‫خطوط برآ‬
‫2. طراحی نرم افزار محاسبۀ مقاومت شناور بر‬
‫اساس فرمول های تجربی جهت لینک شدن با‬
‫نرم افزار طراحی پروانۀ “خلیج فارس”‬

17. ‫تقدیم به پیشگاه مقدس بانوی عرشیان حضرت‬
‫(فاطمه زهرا )سلم ا علیها‬