Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích PIV về dòng chảy quanh mô hình tàu container có chân vịt quay
Tóm tắt
Các đặc điểm dòng chảy của vết chân vịt phía sau mô hình tàu container có chân vịt quay đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng kỹ thuật PIV (Đo vận tốc hạt) hai khung hình. Các trường vận tốc trung bình được đo trung bình theo tập hợp tại bốn pha khác nhau của cánh và được trung bình theo tập hợp để điều tra cấu trúc dòng chảy trong khu vực vết chân vịt gần. Các trường vận tốc trung bình trong các mặt phẳng dọc cho thấy một sự thiếu hụt vận tốc được hình thành tại các khu vực gần đầu cánh và trục. Khi dòng chảy phát triển theo hướng ngược dòng, các xoáy sau cánh quạt hình thành phía sau trục chân vịt sẽ di chuyển lên một chút do sự hiện diện của vết tàu và mặt nước tự do. Sự tương tác giữa các xoáy dưới và dòng chảy vào xung quanh thân tàu gây ra cấu trúc dòng chảy không đối xứng. Các biểu đồ độ cuộn cung cấp thông tin về phân bố tải trọng theo phương hướng kính của các cánh. Các hồ sơ vận tốc theo phương hướng kính dao động ở mức độ lớn hơn trong điều kiện tải nặng (J=0.59) và tải nhẹ (J=0.88) so với điều kiện tải thiết kế (J=0.72). Cường độ nhiễu loạn có giá trị lớn xung quanh đầu các cánh và các xoáy sau. Khi vết phát triển theo hướng ngược dòng, sức mạnh của độ cuộn giảm xuống và cường độ nhiễu loạn tăng lên do sự khuếch tán hỗn loạn và sự khuấy trộn tích cực giữa các xoáy đầu cánh và dòng chảy vết nối liền kề.
Từ khóa
#PIV #mô hình tàu container #chân vịt quay #đặc điểm dòng chảy #cấu trúc dòng chảy #xoáy #nhiễu loạnTài liệu tham khảo
Baek SJ, Lee SJ (1997) Velocity field measurement of wake for oil tanker model. In: Proc Annual Spring Meeting Soc Naval Architects Korea (SNAK), April 1997, 317–320
Calcagno G, Di Felice F, Felli M, Pereira F (2002) Propeller wake analysis behind a ship by stereo PIV. In: Proc 24th Symp Naval Hydrodynamics, 8–13 July 2002, Fukuoka, Japan, 3:112–127
Cho CH, Lee CS (2000) Numerical experimentation of a 2-D B-spline higher order panel method. J Soc Naval Architects Korea 37(3):27–36
Cotroni A, Di Felice F, Romano GP, Elefante M (2000) Investigation of the near wake of a propeller using particle image velocimetry. Exp Fluids 29:S227–236
Kakugawa A, Takeshi H, Makino M (1991) Flow field measurements around marine propellers at towing tank using fiber optics LDV. In: Proc 4th Int Conf Laser Anemometry, Advances and Applications, ASME, 5–9 August 1991, Cleveland, OH, 2:807–817
Kerwin JE, Lee CS (1978) Prediction of steady and unsteady marine propeller performance by numerical lifting surface theory. Trans SNAME 86:218–253
Kim WJ, Van SH, Kim DH (2001) Measurement of flows around modern commercial ship models. Exp Fluids 31:567–578
Kim YG, Lee JT, Lee CS, Suh JC (1993) Prediction of steady performance of a propeller by using a potential-based panel method. Trans SNAK 30(1):73–86
Lee JT (1987) A potential-based panel method for the analysis of marine propellers in steady flow. PhD Thesis, Dept Ocean Engineering, MIT, Cambridge, MA
Lee SJ, Paik BG, Lee CM (2002) Phase-averaged PTV measurements of propeller wake. In: Proc 24th Symp Naval Hydrodynamics, 8–13 July 2002, Fukuoka, Japan, 3:18–25
Lee SJ, Kim HR, Kim WJ, Van SH (2003a) Wind tunnel tests on flow characteristics of KRISO 3600TEU container ship and 300 K VLCC ship double models. J Ship Res 47(1):24–38
Lee SJ, Koh MS, Lee CM (2003b) PIV velocity field measurements of flow around KRISO 3600TEU container ship model. J Mar Sci Technol 8(2):76–87
Lee SJ, Paik BG, Yoon JH, Lee CM (2004) Three component velocity field measurements of propeller wake using stereoscopic PIV technique. Exp Fluids (in press)
Raffel M, Willert C, Kompenhans J (1998) Particle image velocimetry. Springer, Berlin Heidelberg New York (ISBN 3-540-63683-8)
Stella A, Guj G, Di Felice F, Elefante M (1998) Propeller wake evolution analysis by LDV. In: Proc 22nd Symp Naval Hydrodynamics, 9–14 August 1998, Washington, DC, pp 171–188