این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
دریا فنون، جلد ۷، شماره ۲، صفحات ۳۵-۴۵
عنوان فارسی شبیه‌سازی عددی ارتعاشات ناشی از پروانه شناور دریایی با استفاده از تحلیل برهمکنش بین سیال و سازه
چکیده فارسی مقاله ارتعاشات سازه شناور در اثر تحریک پروانه شناور دریایی یکی از پیچیده‌ترین موضوعات مربوط به سیال و سازه و برهمکنش بین آن‌ها است. در مقاله حاضر، ابتدا شبیه‌سازی‌های عددی جریان سیال در اطراف پروانه انجام شده و منحنی‌های مشخصه عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط آب آزاد برای ضرایب پیشروی مختلف رسم گردیده‌اند. مشاهده می‌شود که حداکثر خطای نسبی شبیه‌سازی‌های عددی نسبت به داده‌های آزمایشگاهی در ضرایب پیشروی مختلف حدود 7 درصد است. سپس شبیه‌سازی‌های عددی ارتعاشاتی پروانه جامد انجام می‌شود. به منظور رسیدن به استقلال نتایج از شبکه محاسباتی، نتایج تحلیل مودال برای محاسبه فرکانس‌های طبیعی ارتعاشاتی برای پنج شبکه‌ محاسباتی مختلف با یکدیگر مقایسه گردیده‌اند. سه جنس مختلف ماده پروانه متداول یعنی برنج، برنز نیکل-آلومینیوم و فولاد ضد زنگ در نظر گرفته شده و نتایج شبیه‌سازی‌های عددی ارتعاشاتی از قبیل فرکانس‌های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشاتی با استفاده از تحلیل مودال برای این پروانه‌ها با یکدیگر مقایسه و تحلیل شده‌اند. به‌طور کمّی، مقادیر فرکانس‌های طبیعی برای پروانه‌های از جنس فولاد ضد زنگ و برنز نیکل-آلومینیوم به ترتیب 33 درصد و 14 درصد بیشتر از پروانه از جنس برنج هستند. به بیان دیگر، برنج آسیب پذیرترین و فولاد ضد زنگ مقاوم‌ترین جنس پروانه در برابر پدیده تشدید است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پروانه شناور دریایی، ارتعاشات، برهمکنش بین سیال و سازه (FSI)، دینامیک سیالات محاسباتی، روش المان محدود، تحلیل مودال،
عنوان انگلیسی Numerical Simulation of the Propeller Vibration of a Marine Vessel using Fluid-Structure Interaction (FSI) Analysis
چکیده انگلیسی مقاله Propeller-induced vibration of a marine vessel is one of the most complex issues of fluid and structure and the interaction between them. In the present article, numerical simulations of fluid flow around the propeller are performed first and the characteristic curves of propeller hydrodynamic performance in open water conditions are plotted for various advance ratios. It is observed that the maximum relative error of numerical simulations relative to experimental data in various advance ratios is about 7%. Then, the numerical vibration simulations of the solid propeller are performed. To achieve the results independently from the computational grid, the modal analysis results for calculating the vibrational natural frequencies for five different computational grids are compared to each other. Three different popular propeller materials i.e. brass, nickel aluminum bronze, and stainless steel are considered, and the results of numerical vibrational simulations such as natural frequencies and vibrational mode shapes using the modal analysis are compared for these propellers. Quantitatively, the magnitudes of natural frequencies for stainless steel and nickel-aluminum bronze propellers are 33% and 14% more than that of the brass propeller, respectively. In other words, brass is the most vulnerable and stainless steel is the most durable propeller material against resonance.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پروانه شناور دریایی, ارتعاشات, برهمکنش بین سیال و سازه (FSI), دینامیک سیالات محاسباتی, روش المان محدود, تحلیل مودال
نویسندگان مقاله جبار فیروزی |
دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی کشتی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

حسن قاسمی |
استاد، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

محسن کیامنصوری |
گروه مهندسی مکانیک، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

نشانی اینترنتی http://ijmt.iranjournals.ir/article_39735_bed1c639a5b4705bcacabc2f9a82dad3.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات