LOADS AND RESULTS ON CFD PROPELER ANALYSIS LOADS AND RESULTS ON CFD PROPELER ANALYSIS Șef lucr. dr. ing. Adrian POPA, Șef lucr. dr. ing. Ionuț Cristia

Documente similare
Microsoft Word - Diplome_ doc

A.E.F. - suport laborator nr.8 sem.ii Analiza structurală la flambaj În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: modalitatea de analiză la fla

EDITORIAL Fundamentele creativității inventive (1) Legătura de rudenie dintre artă și știință o onorează și pe una și pe cealaltă: e un titlu de glori

Slide 1

TEZA de ABILITARE Corelatii intre biomateriale, proteze valvulare cardiace si tehnici chirurgicale folosite in protezarea valvulara aortica Horatiu Mo

Microsoft Word - CV Opriţoiu Flavius.doc

Facultatea de Inginerie Departamentul de Inginerie Electrică, Electronică și Calculatoare As. drd. ing. Orha Ioan Teza de doctorat CENTRUL UNIVERSITAR

Anexa nr. 2 FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior UNIVERSITATEA DE VEST 1.2 Facultatea FIZICA 1.3 Departamentu

Microsoft Word - Text Buletinul AGIR 1_2017.doc

Universitatea Facultatea Departament ACADEMIA NAVALĂ "MIRCEA CEL BĂTRÂN" DIN CONSTANŢA Inginerie Marină Inginerie electrică și electronică navală Pozi

METODE PRACTICE DE IMPLEMENTARE A LABORATOARELOR VIRTUALE ONLINE PENTRU DOMENIUL ELECTRONICII SAU AUTOMATICII METHODS FOR THE IMPLEMENTATION OF ONLINE

This image cannot currently be displayed. Curriculum vitae Europass Informații personale Nume / Prenume Adresă(e) Barbu, Daniela Mariana Universitatea

Claudiu Sorin DRAGOMIR R E Z U M AT ARTeMIS s-au efectuat pentru determinarea Cuvinte cheie: seismic 1. Introducere cu diferite forme neregulate în pl

Specializarea: INGINERIE ECONOMICĂ INDUSTRIALĂ Specialization: Industrial Economic Engineering Titlul absolventului: Inginer diplomat / Conferred titl

Manual de utilizare Set volan și pedale MG7402

Microsoft Word - RAPORT_ANUAL_DE_AUTOEVALUARE protejat_1_.doc

A.E.F. - suport laborator nr.7 sem.ii Utilizarea rețelelor de tip 1D & 2D În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: conectarea unui element

Curriculum vitae Europass Informaţii personale Nume / Prenume DELIU FLORENŢIU Adresă(e) Str. Gheorghe Marinescu, nr.56a, Constanţa, România Telefon(oa

Microsoft Word - UTI.POB.16-procedura finalizare Bologna.doc

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca 1.2 Facultatea Mecanică 1.3 Depart

TABEL SINTETIC CU DATELE REFERITOARE LA LISTA DE PUBLICAŢII

consideratii privind analiza statica

A.E.F. - suport laborator nr.3 sem.ii Aplicațe privind utilizarea rețelelor 1D În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: realizarea schițelo

`Anexa nr. 7 Anexa Lista lucrări ROMÂNIA MINISTERUL APĂRĂRII NAŢIONALE ACADEMIA NAVALĂ "MIRCEA CEL BĂTRÂN" Anexa la Cererea nr. din LISTA DE LUCRĂRI A

A.E.F. - suport laborator nr.10 sem.ii Analiza stării de contact între elemente 3D În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: analiza contact

IR Update February 2014

REZULTATELE ACTIVITĂŢILOR DE CERCETARE DEZVOLTARE DESFĂȘURATE ÎN CADRUL TEZEI DE DOCTORAT CU TITLUL: Studiul determinării caracteristicilor de funcţio

Microsoft Word - 06 CV_Abilitare_Bernad.doc

PROBLEME PRIVIND INSTABILITATEA UNOR CALCULE ALE MECANISMELOR

Slide 1

..MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE ŞI CERCETARII STIINTIFICE UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA.I CENTRUL DE DEZVOLTARE ACADEMICĂ. FIȘA DISCIPLINEI 1.

Management Intercultural Volumul XVIII, Nr. 2 (36), 2016 Nicolae-Cristian JUSCU LetițiaCATUTOIU Georgiana BACESCU UNEMPLOYMENT RATE IN ROMANIA IN JANU

Europass CV

Slide 1

Inferenţa statistică

Microsoft Word - MineaCV-Europass-romana.doc

A.E.F. - suport laborator nr.5 sem.ii Analiza suprafețelor prin utilizarea elementelor 2D În acest laborator sunt atinse următoarele aspecte: realizar

Informaţii privind organizarea concursului pentru ocuparea postului

Microsoft Word - TUIASI.POB.34-E1R0-procedura mobilitati PERFORMERA.doc

Microsoft Word - TUIASI.POB.31-E1R0-procedura mobilitati CUANTUMDOC.doc

2

UNIVERSITATEA „HYPERION” DIN BUCUREŞTI

IFA - Raport de autoevaluare

Slide 1

ANALIZA CU ELEMENTE FINITE A STĂRILOR DE TENSIUNI ȘI DEFORMAȚII ALE UNEI STRUCTURI DE SEMIREMORCĂ Ing. Iulian Ștefan URUCU 1, Ș.l. dr. ing. Mariana Do

CONDUCEREA AUTOMATĂ A INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Popescu Daniel, conf. univ. dr. ing., Unive

Microsoft Word - CV IF UV.doc

1

SUPLIMENT LA DIPLOMA

Universitatea Lucian Blaga din Sibiu Facultatea de Inginerie Departamentul de Calculatoare şi Inginerie Electrică FIŞA DISCIPLINEI * Valabil an univer

Slide 1

Microsoft

Anexă la Anexa nr. 3 (art. 4 ) ROMÂNIA NECLASIFICAT MINISTERUL APĂRĂRII NAŢIONALE Exemplar unic ACADEMIA NAVALĂ "MIRCEA CEL BĂTRÂN" Anexa la LISTA DE

Procedura UTI.POB-01

PAGINA DE START > PRODUSE > Sisteme de protecţie împotriva incendiilor şi a fumului > Clapete de control fum > Type EK-EU TIP EK-EU PENTRU A FI UTILIZ

Folosește legislația ErP în avantajul tău Treci pe tehnologia HID pentru a economisi bani și energie electrică

Slide 1

A.E.F. - suport laborator nr.2 sem.ii Noțiuni generale pentru analiza cu elemente finite utilizând Siemens NX Nastran (2) În acest laborator sunt atin

Probleme rezolvate de fizică traducere de Nicolae Coman după lucrarea

C A P I T O L U L 4

Anexa nr. 7 - PV punere in functiune, Certificat de conformitate, Raport calibrare debitmetre

Analiza modurilor de interpretare ale art. 30 din R1198/2006 şi efectele acestora asupra sectorului de piscicultură Cătălin PLATON

TRADIȚIE ȘI EXCELENȚĂ FACULTATEA DE FIZICĂ Str. M. Kogălniceanu nr. 1 Cluj-Napoca, RO Tel.: / Fax:

Europass CV

Laborator Depanarea Rutării Inter-VLAN Topologie 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public. Page 1 of 8

Nivel

PĂMÂNTUL CA PLANETĂ Prof. MIHAELA MIHINDA Şcoala Gimnazială Mihail Kogălniceanu Sebeş ABSTRACT: Earth planet. The material developed is aimed at a gen

Microsoft Word - Mihalca.doc

Sisteme noi de analiza experimentala a dinamicii masinilor si utilajelor. Instrumentatie virtuala

1

STORY NAME: Being 20: Japanese culture and Game Development in Moldova COPYRIGHT HOLDER: COPYRIGHT NOTICE: Gabriel Encev / OPEN Media Hub Ownership of

REGULAMENT

Assessment of patients' satisfaction in a public health service

Example Title with Registration Microsoft® and Trademark SQL ServerTM

Microsoft Word - L16_NicolescuCatalin

Admitere

UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA din IASI FACULTATEA DE FIZICA Domeniul fundamental: Ştiinţe inginereşti Domeniul de licenţă: Ştiinţe inginereşti apl

STUDII SI CERCETARI PRIVIND RATA DE TRANSFER ENERGETIC

Microsoft Word - MARIN_CV_RO_2014_1

Microsoft Word - raport_CFD

UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA DIN SIBIU FACULTATEA DE DREPT SIMION BĂRNUŢIU Sibiu, Calea Dumbrăvii nr.34, Tel./Fax: , drept

MPRA Munich Personal RePEc Archive Exergy analiyse of the operational setting for some helical screw compressors Dan Codrut Petrilean University of Pe

UNIVERSITATEA ECOLOGICA DIN BUCURESTI FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALA Tematica probei I a examenului de diploma pentru sesiunea iulie 2019: Evalua

Slide 1

Biomedical Wi-Fi data transmissons

Universitatea din Craiova

1 ANEXA 1 CANDIDAT: Prof. Univ. Dr. Ing. Dan - Paul Ștefănescu Facultatea de Inginerie, Universitatea "Lucian Blaga", Sibiu COMISIA: INGINERIE GEOLOGI

Slide 1

Buletin AFT

Investeşte în oameni

Slide 1

PowerPoint Presentation

Transcriere:

LOADS AND RESULTS ON CFD PROPELER ANALYSIS Șef lucr. dr. ing. Adrian POPA, Șef lucr. dr. ing. Ionuț Cristian SCURTU Academia Navală Mircea cel Bătrân, Constanța, România REZUMAT. Pentru a putea determina încărcările și forța de împingere generate de elicea navală la turații cuprinse intre 100 si 400 rpm se va utiliza softul Ansys. Componenta CFX utilizată va genera rapoartele caracteristice de viteză, presiune și turbulență pentru domeniul fluid studiat. Orice model de elice se poate verifica in o astfel de analiză in etapa de proiectare pentru intelegerea fenomenelor asociate elicilor precum cavitatie si randamente mecanice. Cuvinte cheie: elice, Analiza CFD, Analiză navală, soft comercial Ansys.. ABSTRACT. The Ansys software will be used to determine the loads and thrust generated by the propeller at speeds between 100 and 400 rpm. The CFX component used will generate the characteristic velocity, pressure and turbulence ratios for the studied fluid field. Any propeller model can be verified in such an analysis at the design stage to understand the phenomena associated with propellers such as cavitation and mechanical efficiency. Keywords: propeller, CFD analysis, naval analysis, commercial software Ansys. 1. PROBLEM DESCRIPTION AND INTRODUCTION 1. Ansys Workbench modeling is presented below. between 100 and 400 rpm. The CFX component used will generate the characteristic velocity, pressure and turbulence ratios for the studied fluid field. Any propeller model can be verified in such an analysis at the design stage to understand the phenomena associated with propellers such as cavitation and mechanical efficiency in tables presented below. Table 1. File Information for CFX Case CFX File Date 05 septembrie 2017 Fig.1.. Ansys Workbench File Time File 06:54:44 p.m. CFX5 File Version 17.1 2. Mesh Report Table 2. Mesh Information for CFX Domain Nodes Elements Fig.2.. Propeler 3D model The Ansys software will be used to determine the loads and thrust generated by the propeller at speeds Domeniu rotatie 171068 968303 18451 103501 AllDomains 189519 1071804 Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie 31

3. Physics Report CERCETARE ȘI EXPERTIZĂ INGINEREASCĂ LA CONSTANȚA Table 3. DomainPhysics for CFX Domain - Domeniu rotatie B74 Definition Material Library Morphology Continuous Rotating Alternate Rotation Model Off Angular Velocity -1.0000e+02 [rev min^-1] Axis Definition Coordinate Axis Rotation Axis Coord 0.2 ReferencePressure Heat Transfer Model Isothermal Temperature 2.5000e+01 [C] Model SST Turbulent Wall Functions Automatic Domain - B155 Definition Material Library Morphology Continuous Stationary ReferencePressure Heat Transfer Model Isothermal Temperature 2.5000e+01 [C] Model SST Turbulent Wall Functions Automatic DomainInterface - Default Interface Boundary List1 Default Interface Side 1 1 Boundary List2 Default Interface Side 1 Interface InterfaceModels General Connection FrameChange Frozen Rotor MeshConnection GGI Fig. 3. Eddy contour on propeller Fig. 4. Propeler presure contour 1 Fig. 5. Propeller pressure contour 2 Fig. 6. Velocity in 3D domain Fig. 7. Streamlines in 3D domain 32 Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie

Domain Domeniu rotatie Table 4. BoundaryPhysics for CFX Boundaries Boundary - Default Interface Side 1 1 F75.74, F76.74, F77.74 Boundary - Elice Wall Roughness Boundary - Intrare F100.74, F101.74, F102.74, F105.74, F106.74, F78.74, F80.74, F81.74, F83.74, F85.74, F86.74, F88.74, F89.74, F91.74, F92.74, F93.74, F94.74, F95.74, F97.74, F98.74, F99.74 No Slip Wall Smooth Wall INLET F157.155 Normal Speed Normal Speed 1.0000e+00 [m s^-1] Medium IntensityandEddyViscosityRatio Boundary - Default Interface Side 1 F152.155, F153.155, F154.155 Boundary - Iesire OUTLET F158.155 PressureProfileBlend 5.0000e-02 Relative Pressure PressureAveraging Boundary - Lateral Average Static Pressure Average Over WholeOutlet F156.155 Free Slip Wall Fig. 8. Pressure in 3D domain. 4. Solution Report Table 5. BoundaryFlows for CFX Flow Default Interface Side 1 1 ( Domeniu rotatie ) Default Interface Side 1 ( ) Momentum X Y Z Boundary 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Boundary 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Elice ( Domeniu rotatie ) Boundary 0.0000e+00 6.9035e+01 6.3569e+02 6.4344e+00 Iesire ( ) Boundary -9.9629e+04 1.4693e+01-1.0225e+07-1.2658e+00 Intrare ( ) Boundary 9.9631e+04-1.6123e-05 1.0224e+07 1.7690e-05 Lateral ( ) Boundary 0.0000e+00 1.7576e+02-1.4979e+00-1.9461e+02 Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie 33

CERCETARE ȘI EXPERTIZĂ INGINEREASCĂ LA CONSTANȚA Table 6. Forces and Torques for CFX X Y Z Default Interface Side 1 Default Interface Side 1 1 Elice Lateral Total Force 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Pressure Torque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Viscous Torque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Total Force 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 PressureTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 ViscousTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Pressure Force -6.9048e+01-6.3854e+02-6.4703e+00 Viscous Force 3.6559e-02 2.8645e+00 2.6887e-02 Total Force -6.9011e+01-6.3567e+02-6.4434e+00 PressureTorque -3.2999e+01 1.0016e+02 1.8079e+01 ViscousTorque -1.6762e-02 1.8317e+00-2.2533e-02 Total Torque -3.3016e+01 1.0199e+02 1.8056e+01 Pressure Force -1.7228e+02 1.4969e+00 1.9439e+02 Viscous Force -4.4316e-04 3.6752e-03 1.1807e-03 Total Force -1.7228e+02 1.5006e+00 1.9439e+02 PressureTorque -5.8516e+00 1.2585e+01 1.0824e+02 ViscousTorque 2.9189e-03 9.2709e-05 1.8172e-03 Total Torque -5.8486e+00 1.2585e+01 1.0825e+02 2. Mesh Report Table 2. Mesh Information for rpm Domain Nodes Elements Domeniu rotatie 171068 968303 18451 103501 AllDomains 189519 1071804 3. Physics Report Fig. 9. pressure in 3D domain. 1. File Report Table 1. File Information for rpm Case rpm File CFX5 File Version 17.1 Table 3. DomainPhysics for rpm Domain - Domeniu rotatie B74 Definition Material Library Morphology Continuous 34 Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie

Alternate Rotation Model Angular Velocity Axis Definition Rotating Off -2.0000e+02 [rev min^-1] Coordinate Axis Rotation Axis Coord 0.2 ReferencePressure Heat Transfer Model Temperature Model Turbulent Wall Functions Domain - Definition Morphology ReferencePressure Heat Transfer Model Temperature Model Turbulent Wall Functions Isothermal 2.5000e+01 [C] SST Automatic B155 Material Library Continuous Stationary Isothermal 2.5000e+01 [C] SST Automatic DomainInterface - Default Interface Boundary List1 Default Interface Side 1 1 Boundary List2 Default Interface Side 1 Interface InterfaceModels FrameChange MeshConnection General Connection Frozen Rotor GGI FIg. 10. Pressure contour on 3D domain. Domain Boundaries Domeni u rotatie Fig. 11. Eddy contour on 3D domain. Fig. 12. Presenting two 3D domains. Table 4. BoundaryPhysics for rpm Boundary - Default Interface Side 1 1 F75.74, F76.74, F77.74 Boundary - Elice No Slip Wall Wall Roughness Boundary - Intrare F100.74, F101.74, F102.74, F105.74, F106.74, F78.74, F80.74, F81.74, F83.74, F85.74, F86.74, F88.74, F89.74, F91.74, F92.74, F93.74, F94.74, F95.74, F97.74, F98.74, F99.74 Smooth Wall INLET F157.155 Normal Speed Normal Speed 1.0000e+00 [m s^-1] Medium IntensityandEddyViscosityRa tio Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie 35

CERCETARE ȘI EXPERTIZĂ INGINEREASCĂ LA CONSTANȚA Boundary - Default Interface Side 1 F152.155, F153.155, F154.155 Boundary - Iesire OUTLET F158.155 Average Static Pressure PressureProfileBle nd Relative Pressure PressureAveraging Boundary - Lateral 5.0000e-02 Average Over WholeOutlet F156.155 Free Slip Wall 4. Solution Report Table 5. BoundaryFlows for rpm Flow Momentum X Y Z Default Interface Side 1 1 ( Domeniu rotatie ) Boundary 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Default Interface Side 1 ( ) Boundary 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Elice ( Domeniu rotatie ) Boundary 0.0000e+00-1.2631e+01 3.9305e+03-3.4686e+01 Iesire ( ) Boundary -9.9641e+04 3.2685e+02-1.0226e+07-1.2044e+02 Intrare ( ) Boundary 9.9631e+04-3.4882e-05 1.0222e+07 2.9698e-05 Lateral ( ) Boundary 0.0000e+00 4.7929e+02-3.2376e+00-1.9205e+02 Table 6. Forces and Torques for rpm X Y Z Default Total Force 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Interface Side 1 PressureTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Default Interface Side 1 1 Elice Lateral ViscousTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Total Force 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 PressureTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 ViscousTorque 0.0000e+00 0.0000e+00 0.0000e+00 Pressure Force 1.2026e+01-3.9384e+03 3.4547e+01 Viscous Force 6.2492e-01 7.9046e+00 1.2790e-01 Total Force 1.2650e+01-3.9306e+03 3.4675e+01 PressureTorque 8.4683e+00 6.0360e+02 3.2274e+01 ViscousTorque -7.5194e-02 5.5392e+00-9.7482e-02 Total Torque 8.3931e+00 6.0914e+02 3.2176e+01 Pressure Force -4.7930e+02 3.2334e+00 1.9595e+02 Viscous Force -1.7351e-03 3.7741e-03 1.4578e-03 Total Force -4.7930e+02 3.2372e+00 1.9595e+02 36 Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie

ratios for the studied fluid field. Any propeller model can be verified in such an analysis at the design stage to understand the phenomena associated with propellers. REFERENCES Fig. 13. The propeler fine mesh domain. 2. CONCLUSION The Ansys software presented the loads and thrust generated by the propeller at speeds between 100 and 400 rpm. The CFX component was used to generate the characteristic velocity, pressure and turbulence [1] www.ansys.com [2] Domnisoru L, Găvan E, POPOVICI O Analiza structurilor navale prin metoda elementului finit, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti 2005, ISBN 973 30 1075 8 [3] [4] Călimănescu I., Stan L. C., Computer fluid dynamics (CFD)study of a micro annular gear pump, Atom 2016, Conference Paper. [5] Stan L. Călimănescu I.,. C.A New innovative turbocharger concept numerically tested and optimised with cfd, 2016, Conference Paper. [6] Peter Jamieson, Innovation in Wind Turbine Design. Wiley & Sons 2011, ISBN 978-0-470-69981-2 : Despre autori Șef lucr. dr. ing. Adrian POPA Academia Navală Mircea cel Bătrân, Constanța Absolvent al Academiei Navale Mircea cel Bătrân, locțiitor al comandantului (prorector) pentru formarea continua în cadrul : Academiei Navale Mircea cel Bătrân și cadru didactic asociat. Domenii de competență: Analiza software Ansys, Analiză software structuri mecanice, dinamica structurilor plutitoare. Șef lucr. dr. ing. Ionuț Cristian SCURTU Academia Navală Mircea cel Bătrân, Constanța Absolvent al Academiei Navale Mircea cel Bătrân, promoția 2010, doctor inginer din anul 2015. În prezent, șeful Biroului Tehnico-administrativ cercetare științifica al : Academiei Navale Mircea cel Bătrân și cadru didactic asociat. Domenii de competență: Analiza CFD software Ansys, Analiză software structuri mecanice, dinamica structurilor plutitoare, construcția navelor. Buletinul AGIR nr. 4/2017 octombrie-decembrie 37