BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,959,582
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật cơ khí và chế tạo máy nông nghiệp

Nguyễn Chí Công, Lương Ngọc Lợi(2), Ngô Văn Hệ(1)

Sử dụng mô hình rối khác nhau xác định đặc tính thủy động lực chân vịt ống đạo lưu

Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2020

13

86-93

1859-2171

Chân vịt ống đạo lưu, Ống bao chân vịt, Mô hình rối, CFD, Thủy động

Chân vịt ống đạo lưu được biết đến như một loại ống phun, là một loại thiết bị đẩy sử dụng cho tàu thủy được đặt bên trong một ống bao cố định. Thiết bị này được sử dụng nhằm cải thiện hiệu suất đẩy cho chân vịt đối với một số loại tàu như tàu cá, tàu kéo, tàu ngầm, những loại tàu có trọng tải lớn hay những tàu bị hạn chế về đường kính chân vịt. Trong bài báo này, nhóm tác giả sử dụng ba mô hình rối khác nhau gồm RNG k-, k- SST và k- transition, để khảo sát dòng bao quanh chân vịt thông qua sử dụng công cụ mô phỏng số thương mại CFD. Các đặc tính thủy động lực của một hệ thống chân vịt ống đạo lưu có kể đến ảnh hưởng của mô hình rối khác nhau trong tính toán mô phỏng sẽ được phân tích cụ thể. Một chân vịt cụ thể có đường kính 3,65m, vận tốc quay 200 vòng/phút, tỷ số truyền 0,1730 được sử dụng trong tính toán, ống đạo lưu với mặt cắt ngang có biên dạng Naca 4415 được sử dụng trong nghiên cứu. Thông qua sử dung CFD, mô hình chân vịt đạo lưu được xây dựng, chia lưới, hiệu chỉnh lưới và tính toán. Các kết quả về đặc tính thủy động lực của chân vịt đạo lưu được phân tích cụ thể với ba mô hình rối sử dụng khác nhau được trình bày. Tiếp theo, các kết quả thu được gồm các hệ số thủy động lực, phân bố áp suất và các hệ số đặc tính chân vịt và ống đạo lưu sẽ được phân tích và thảo luận.

TTKHVNQG, CTv 178

Xem toàn văn
  • [1] P. John, and P. A. Breslin, (1993), Hydrodynamics Of Ship Propellers.,Cambridge University Press, 1993, pp. 1-600.
  • [2] J. Carlton, (2012), Marine Propellers and Propulsion,,Butterworth, Heinemann, 2012, pp. 1-544.
  • [3] (2013), ANSYS,Inc, ANSYS Fluent Theory Guide, 2013, vol. 14.0, pp. 1-814.
  • [4] H. Haimov, J. Vicario, and J. Del Corral, (2011), “Ranse code application for ducted and endplate propellers in open water,”,Proceedings of the Second International Symposium on Marine Propulsors, 2011, pp. 1-9.
  • [5] A. Sanchez-Caja, J. V. Pylkkanen, and T. P. Sipila, (2008), “Simulation of the incompressible viscous flow around ducted propellers with rudders using a ranse solver,”,Proceeding of the 27th Symposium on Naval Hydrodynamics, 2008, pp. 1-11.
  • [6] M. Hoekstra, (2006), “A rans-based analysis tool for ducted propeller systems in open water condition,”,International shipbuilding progress, vol. 53, no. 3, pp. 205-227, 2006.
  • [7] T. Wang, L. D. Zhou, and X. Zhang, (2003), “Numerical simulation of 3-D integrative viscous complicated flow field around axisymmetric body with ducted propulsion,”,Journal of Ship Mechanics, vol. 7, no. 2, pp. 21-32, 2003.
  • [8] J. Kim, E. Paterson and F. Stern, (2003), “Sub-visual and acoustic modeling for ducted marine propulsor,”,Proceedings of the 8th International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics, 2003, pp. 22-25
  • [9] M. Abdel-Maksoud, and H. J Heinke (2002), “Scale effects on ducted propellers,”,Proceedings of the 24th Symposium on Naval Hydrodynamics, 2002, pp. 1-16.
  • [10] F. Celik, M. Guner, and S. Ekinci, (2010), “An approach to the design of ducted propeller,”,Transaction B: Mechanical Engineering, Scientia Iranica, vol. 17, no. 5, pp. 406-417, 2010.
  • [11] J. Baltazar, and J. A. C. Falcao de Campos, (2009), “On the modelling of the flow in ducted propellers with a panel method,”,Proceedings of the 1st International Symposium on Marine Propulsors, 2009, vol. 9, pp. 1-15.
  • [12] S. A. Kinnas, and W. B. Coney, (1992), “The generalised image model - an application to the design of ducted propellers,”,Journal of Ship Research, vol. 36, pp. 197-209, 1992.
  • [13] W. B. Coney, (1989), “A method for the design of a class of optimum marine propulsors,”,Ph.D. thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1989.
  • [14] S. A. Kinnas, and W. B. Coney, (1988), “On the optimum ducted propeller loading,”,Proceedings Propellers ’88 Symposium, 1988, pp. 1.1-1.13.
  • [15] J. E. Kerwin, S. A. Kinnas, J. T. Lee, and W. Shih, (1987), “A surface panel method for the hydrodynamic analysis of ducted propellers,”,Trans SNAME, vol. 95, pp.1-22, 1987.
  • [16] R. Van Houten, (1986), Analysis of ducted propellers in steady flow,,Technical Report, Airflow Research and Manufacturing Corp, 1986.
  • [17] S. Tsakonas, W. R. Jacobs, and M. R. Ali, (1978), “Propeller-duct interaction due to loading and thickness effects,”,Proceedings of the Propellers/Shafting ’78 Symposium, SNAME, 1978.
  • [18] N. Caracostas, (1978), “Off design performance analysis of ducted propellers,”,Proceedings Propellers/Shafting ’78 Symposium, SNAME, 1978, pp. 31-38.
  • [19] W. B. Morgan, and E. B. Caster, (1968), “Comparison of theory and experiment on ducted propellers,”,Proceedings of the 7th Symposium on Naval Hydrodynamics, 1968, pp. 1311-1349.
  • [20] P. G. Ryan, and E. J. Glover, (1972), “A ducted propeller design method: a new approach using surface vorticity distribution techniques and lifting line theory,”,Trans RINA, vol. 114, pp. 545-563, 1972.
  • [21] G. A. Dyne, (1967), A method for the design of ducted propellers in a uniform flow,,Technical Report no. 62; Swedish state Shipbuiding Experimental Tank, 1967
  • [22] W. B. Morgan, (1962), “Theory of the annular airfoil and ducted propeller,”,Proceedings of the Fourth Symposium on Naval Hydrodynamics, 1962, pp. 151-197.
  • [23] W. B. Morgan, (1961), A theory of the ducted propeller with a finite number of blades,,Technical Report of University of California, 1961.
  • [24] D. E. Ordway, M. M. Sluyter, and B. O. U. Sonnerup, (1960), Three-dimensional theory of ducted propellers,,UNCLASSIFIED AD, 1960.
  • [25] A. J. Tachmindji, (1958), “The potential problem of the optimum propeller with finite number of blades operating in a cylindrical duct,”,Journal of Ship Research, vol. 2, no. 3, pp. 23-32, 1958.
  • [26] D. Ktichemann, and J. Weber, (1953), Aerodynamics of propulsion.,McGraw-Hill, 1953.
  • [27] F. Horn, and H. Amtsberg, (1950), “Entwurf von schiffsdusen systemen (kortdusen),”,Jahrbuch der schiffbautechnischen Gesellschaft, vol. 44, pp. 141-206, 1950.
  • [28] F. Horn, (1940), “Beitrag zur theorie ummantelter schiffsschrauben,”,Jahrbuch der schiffbautechnischen Gesellschaft, vol. 2, pp. 106-187, 1940.
  • [29] M. W. C. Oosterveld, (1970), Wake adapted ducted propellers,,Technical Report no. 345 at Netherlands Ship Model Basin, pp. 1-130, 1970.
  • [30] J. D. Van Manen, and M. W. C. Oosterveld, (1966), “Analysis of ducted propeller design,”,Transaction SNAME, vol. 74, pp. 522-561, 1966.
  • [31] J. D. Van Manen, (1962), “Effect of radial load distribution on the performance of shrouded propellers,”,Transaction RINA, vol. 9 no. 93, pp. 185-196, 1962.
  • [32] J. D. Van Manen, and A. Superina, (1959), “The design of screw propellers in nozzles,”,International Shipbuilding Progress, vol. 6, no. 55, pp. 95-113, 1959.
  • [33] J. D. Van Manen, (1957), “Recent research on propellers in nozzles,”,International Shipbuilding Progress, vol. 4, no. 36, pp. 395424, 1957.
  • [34] L. Kort, (1934), “Der neue dusenschrauben-antrieb,”,Werft, Reederei und Hafen, vol. 15, pp. 1-15, 1934.
  • [35] L. Stipa (1931), “Ala a turbina,”,L’Aerotecnica, vol. 12, no. 10, pp. 653-674, 1931