Eksperimentelle Studier av Fleksible Propeller på en Marin Thruster
Master thesis
View/ Open
Date
2019Metadata
Show full item recordCollections
- Institutt for marin teknikk [3564]
Abstract
Marine propeller laget av fleksible materialer har muligheten forbedre ytelsen ved å tillate geometrien til å tilpasse seg selv til de hydrodynamiske last variasjonene.I samarbeid med forskningsprosjektet FleksProp har modeltester blitt utført for tre propeller på en marin thruster hos SINTEF Ocean i Trondheim. Propellene hadde varierende skew fordeling og tester var gjort for både stiv og fleksibel propeller på tre ulike vinkler. Endringene i propellytelse og harmonisk respons har blitt evaluert.De fleksible propellene var laget av isotropisk resinmateriale. Bøy-tvist kobling skjer når den elastiske aksen til propeller blade ikke sammenfaller med trykksenteret og endret stigningsvinkelen.En betraktelig endring i ytelse var observert for de fleksible propellene sammenliknet med de stive propeller under flere operatsjontilstander. Like forskjeller mellom stiv og fleksibel propeller var ikke observert for harmonisk respons.Skew fordeling hadde en betydelig påvirkning på hydroelastisk oppførsel som påvirket ytelsen og harmonisk respons til propellene. Propellene uten skew hadde to ganger så stor relativ forskjell mellom thrust koeffisientene til stiv og fleksibel propeller som de andre propellene. For harmonisk respons, propellene med balansert skew fordeling hadde mindre endringer i respons for økende fremgangstall sammenliknet med de andre propellene.Propellytelsen og harmonisk respons var endret når thruster var i en vinkel. Harmoniske respons økte for høye fremgangstall, og det var større spredning mellom responses for de ulike propellene. Skew fordelingen påvirket også hvordan azimuth vinkler endret den harmoniske responsen og propeller ytelsen. Marine propellers made of flexible materials have the possibility to enhance the performance by allowing the geometry to self-adapt to hydrodynamic load variations.In cooperation with the research project FleksProp, model tests have been done for three propellers on a marine thruster at SINTEF Ocean in Trondheim. The propellers had a varying skew distribution and tests were done for both rigid and flexible propellers at three different azimuthing conditions. The changes in propellerperformance and harmonic responses were evaluated.The flexible propellers were made of isotropic resin. Bend-twist coupling occurred when the elastic axis of the propeller blade did not coincide with the center of pressure and changed the pitch angle.A considerable change in performance was observed for the flexible propellers compared to the rigid propellers under various operation conditions. Similar differences between the rigid and flexible propellers were not observed for the harmonics.The skew distribution had a significant influence on the hydroelastic behaviour which affected performance and harmonics of the propellers. The propeller without skew had twice as large relative difference between the rigid and flexible propeller thrust coefficients compared to the other propellers. For the harmonics, the propeller with balanced skew distribution had smaller changes in response for the increasing advance ratios compared to the other propellers.The propeller performance and harmonics were altered in azimuthing conditions. The harmonic response increased at high advance ratios, and there was a greater spread between the response of the different propellers. The skew distribution influenced how the azimuthing angles affected the harmonic responses andpropeller performance.