စပ္မိစပ္ရာ သေဘ္ာ propeller (၂)

propellers ေတြကို anti-corrosive metal alloy ေတြၿဖစ္တဲ႔ aluminum alloy, stainless steel alloy နဲ႔ NAB လို႔ေခါါတဲ႔ nickle-aluminum-bronze alloy တို႔ကိုအသံုးၿပဳကာ၊ ထုတ္လုပ္ႀကပါတယ္။ NAB ဟာ aluminum နဲ႔ stainless steel alloy တို႔ထက္၊ (၁၀) % မွ (၁၅) % ခန္႔ ပိုမိုေပါ႔ပါးသလို၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ မာေကၽာမွဳ higher strength လည္းရိွပါတယ္။ propellers ေတြကို၊ type အေနနဲ႔ တခုနဲ႔တခု ခြဲၿခားတဲ႔အခါ၊ number of blades attached ဆိုတဲ႔၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ blade အရည္အတြက္ေပါါမူတည္ၿပီး၊ ခြဲၿခားသလို၊ blade ရဲ႕ pitch angle ေပါါမူတည္ၿပီးေတာ႔လည္း၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ blade အရည္အတြက္ေပါါမူတည္ၿပီး၊ ခြဲၿခားတဲ႔အခါ 3 blade propeller, 4 blade propeller နဲ႔ 5 blade propeller ဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

3 blade propellers ေတြရဲ႕ ထုတ္လုပ္မွဳကုန္ကၽစားရိတ္ manufacturing cost ဟာ၊ 4 blade နဲ႔ 5 blade propellers ေတြထက္စာလၽွင္၊ ေလၽွာ႔နည္းသက္သာပါတယ္။ 3 blade propellers ေတြကိုထုတ္လုပ္ရာမွာ၊ aluminum alloy ကိုအသံုးၿပဳသလို၊ NAB alloy ကိုလည္း၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ aluminum alloy ကို အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ ၿမင္႔မားတဲ႔ high speed performance နဲ႔ ပိုမိုေကာင္းမြန္တဲ႔ acceleration တို႔ကို ရရိွေပမယ္႔၊ low speed handling မွာေတာ႔ efficiency အၿပည္႔မရနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

4 blade propellers ေတြကေတာ႔ stainless steel alloy နဲ႔ NAB alloy တို႔ကိုသံုးထားတဲ႔အတြက္၊ strength and durability ဆိုတဲ႔ မာေကၽာအႀကမ္းခံၿခင္း၊ low speed performance သာလြန္ေကာင္းမြန္ၿခင္းတို႔ အၿပင္၊ လိွဳင္းႀကမ္းေလႀကမ္း rough sea မွာ၊ သေဘ္ာသြားလာေမာင္းနွင္တဲ႔ အခါ၊ handling power လည္းေကာင္းမြန္သလို၊ fuel economy ဆိုတဲ႔ ေလာင္စာသံုးစြဲမွဳ ကုန္ကၽစားရိတ္ သက္သာတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ 5 blade propellers ေတြဟာ၊ ထုတ္လုပ္မွဳကုန္ကၽစားရိတ္ ၿမင္႔မားေပမယ္႔ vibration ၿဖစ္ေပါါမွဳအနည္းဆံုးနဲ႔ handling power အေကာင္းဆံုး၊ propeller ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ blade ရဲ႕ pitch အေပါါမူတည္ၿပီး၊ ခြဲၿခားတဲ႔အခါ FPP ဆိုတဲ႔ fixed pitch propeller နဲ႔ CPP ဆိုတဲ႔ controllable pitch propeller ဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

propellers ေတြမွာ အဓိကအစိတ္အပိုင္း major component အၿဖစ္ propeller cap, cover plate နဲ႔ rope guard တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ propeller cap ကို fair water cap လို႔ေခါါသလို၊ dunce cap လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ propeller cap ဟာ၊ boss nut လို႔ေခါါတဲ႔ propeller shaft အဆံုးမွာ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ nut ရဲ႕ အေပါါမွ၊ ဖံုးအုပ္ထားတဲ႔ အဖံုး ၿဖစ္ပါတယ္။ cap ရဲ႕ အတြင္းမွာ female threads ေတြပါဝင္ၿပီး၊ propeller shaft အဆံုးမွ male threads ေတြနဲ႔ ရစ္ကာ၊ ဖမ္းထားပါတယ္။ cap အတြင္း liquid preservative လို႔ေခါါတဲ႔၊ corrosion ၿဖစ္ေပါါမွဳကိုတားဆီးမယ္႔ အရည္တမၽိဳးကိုထည္႔ၿပီးမွ၊ တတ္ဆင္တဲ႔အတြက္ ferrous shaft နဲ႔ propeller nut တို႔ကို၊ ပင္လယ္ေရ sea water နဲ႔ တိုက္ရိုက္ ထိေတြ႔ၿခင္းမွ၊ ကာကြယ္ေပးပါတယ္။

cap ရဲ႕ ပံုသ႑န္ဟာ conical shape ဆိုတဲ႔ အခံုးပံုသ႑န္ၿဖစ္ေနတဲ႔အတြက္၊ hub မွတဆင္႔ သက္ေရာက္လာမယ္႔ hydro-dynamics သက္ေရာက္မွဳေတြကို၊ contour အေနနဲ႔ အလိုက္သင္႔ေလၽွာ႔ခၽေပးနိဳင္ပါတယ္။ propeller ရဲ႕ design အရ၊ cap (၁) ခု သို႔မဟုတ္ (၂) ခု တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ propeller မွာ 'prairie air system' ကို တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳခဲ႔လၽွင္၊ air system component house ရဲ႕ အေရွ႕ဖက္၊ forward section မွာ cap (၂) ခုကို၊ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳပါတယ္။

Fig. Prairie air system

'Prairie air system' ဟာ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ခုတ္ေမာင္းရာမွ၊ ေပါါထြက္လာမယ္႔ ဆူညံသံ noise ေတြကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးတဲ႔ 'radiated noise reduction system' ၿဖစ္ပါတယ္။ propeller blades ေတြရဲ႕ leading edges ေတြမွ၊ compressed air ကိုထုတ္ေပးၿပီး၊ propeller လည္ပတ္ရာမွ ေပါါေပါက္လာတဲ႔၊ hydro-dynamics noise ေတြကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေပးၿခင္း လည္းၿဖစ္ပါတယ္။ propeller လည္ပတ္တဲ႔အခါ၊ blades ေတြရဲ႕ ေနာက္ဖက္မွာ၊ ဖိအားနိမ္႔ low pressure area ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ ေရေအာက္မွ low pressure area မွ pressure ဟာ၊ vapor pressure ထက္ နိမ္႔တဲ႔အတြက္၊ vapor bubbles ေတြၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ bubbles ေတြဟာ low pressure area မွေကၽာ္လြန္သြားတာနဲ႔ ေပါက္ကြဲထြက္ကာ၊ 'cavitation' ကိုၿဖစ္ေပါါေစသလို၊ noise ကိုလည္း ၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။

prairie air system ကိုအရပ္ဖက္သံုး commercial ships ေတြမွာထက္ စစ္ဖက္သံုး warships ေတြမွာသာ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ hydro-dynamics noise ေတြကို၊ ေလၽွာ႔ခၽတဲ႔ prairie air system ဟာ၊ anti-submarine warfare solution လို႔ေခါါတဲ႔၊ passive sonar system တမၽိဳးၿဖစ္ပါတယ္။ passive sonar system ၿဖစ္ေပမယ္႔ cavitation ကိုပါ၊ ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္တဲ႔အတြက္ အရပ္ဖက္သံုး commercial ships ေတြမွာလည္း၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ blades ေတြရဲ႕ trailing edges ေတြမွတဆင္႔၊ compressed air ကိုမွဳတ္ထုတ္တဲ႔အခါ၊ propeller လည္ပတ္မွဳေႀကာင္႔၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ low pressure area မွာ၊ ဖိအား pressure တက္လာသလို၊ bubbles ေတြအတြင္းမွာလည္း၊ compressed air ေရာပါဝင္ သြားတဲ႔အတြက္၊ bubbles ေတြရဲ႕ေပါက္ကြဲမွဳအရိွန္လည္း၊ ေလၽွာ႔ကၽသြားပါတယ္။

Fig. Prairie air system

prairie air ကို၊ bleed air header tank မွရယူပါတယ္။ sea water ကို အသံုးၿပဳတဲ႔ cooler မွာ ၿဖတ္သန္းေစၿပီး၊ propeller shaft အတြင္းမွတဆင္႔ propeller hub သို႔ေပးပို႔ပါတယ္။ cooler အထြက္မွာ compressed air ဟာ၊ flow meter နဲ႔ oil distribution box တို႔ကိုၿဖတ္သန္းၿပီးမွ၊ rotor seal မွတဆင္႔ shaft အတြင္းသို႔၊ ေရာက္ရိွပါတယ္။ hub မွ blade အတြင္းသို႔ေပးပို႔ရာမွာ၊ hub body နဲ႔ blade base ႀကားမွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ bushing connection ေတြမွတဆင္႔၊ ေပးပို႔ပါတယ္။

Fig. Prairie air system testing

blade ရဲ႕ leading edges လို႔ေခါါတဲ႔ trailing edges ေတြမွာ၊ orifices ေတြကို တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ ၿပင္ပမွ sea water ေတြ back flow အေနနဲ႔ စီးဝင္မလာေစဖို႔၊ compressed air ၿဖတ္သန္းသြားမယ္႔ propeller shaft အတြင္းမွာေတာ႔ check valves ေတြကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ prairie air system ကို၊ သေဘ္ာကၽင္းမွာ 'လြန္း' တင္တဲ႔အခါ၊ compressed air အစား၊ rotor seal မွတဆင္႔ fresh water ေပးသြင္းကာ၊ စမ္းသတ္ဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။

Fig. Masker system

anti-submarine warfare solution လို႔ေခါါတဲ႔၊ passive sonar system ေနာက္တမၽိဳးကေတာ႔၊ 'Masker System' ၿဖစ္ပါတယ္။ acoustic impedance အေနနဲ႔ ေၿခဖၽက္အသံလိွဳင္း တခုကို၊ passive sonar system အၿဖစ္ထုတ္လြွင္႔ေပးပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕ 'ဧရာ' လို႔ေခါါတဲ႔ hull မွာ compressed air ထုတ္ေပးမယ္႔၊ emitter belts ေတြတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ သေဘာ္ေမာင္းနွင္ ခုတ္ေမာင္းရာမွ၊ ေပါါေပါက္လာမယ္႔ machinery noise ေတြကို၊ bubble blank အလြွာတခုအၿဖစ္၊ ဖံုးအုပ္ထားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ ထုတ္ေပးတဲ႔ compressed air ရဲ႕ pressure ပမာဏဟာ၊ 1.8 bar ခန္႔နဲ႔ flow rate ပမာဏကေတာ႔ 12 Cu. meter/ minutes ခန္႔ရိွပါတယ္။

Reference : Lamb's questions and answers on the Marine Diesel Engine, Stanley G. Christensen, John Lamb, 1990., Reed's Naval Architecture Volume IV for marine Engineers Class 1 and Class 2, E.A. Stokoe, 2010 Edition.

Image credit to : http://www.shipsol.com/, http://www.fas.org/ United State Navy Official Website

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.