စပ္မိစပ္ရာ သေဘ္ာ propeller (၄)

'blade tip' ဆိုတာကေတာ႔ propeller hub ရဲ႕ အလယ္ဗဟို၊ center မွ propeller blade ရဲ႕ ထိပ္ဖက္ အဆံုး၊ maximum reach out လို႔ေခါါတဲ႔ အမၽားဆံုး၊ အကြာအေဝးၿဖစ္ပါတယ္။ propeller blades ေတြဟာ၊ hub ေပါါမွာ pitch ဆိုတဲ႔ အေစာင္းဒီဂရီတခုနဲ႔ တည္ရိွေနပါတယ္။

သေဘ္ာဖက္သို႔ေစာင္းကာေကြးေနတဲ႔ blade edge ကို၊ 'leading edge' လို႔ေခါါၿပီး၊ သေဘ္ာရဲ႕အၿပင္ဖက္ သို႔၊ ေစာင္းကာေကြးေနတဲ႔ blade edge ကိုေတာ႔ 'trailing edge' လို႔ေခါါပါတယ္။ သေဘ္ာဖက္မွာရိွေနတဲ႔ blade မၽက္နွာၿပင္ surface ကို 'blade back' လို႔ေခါါၿပီး၊ propeller ရဲ႕ suction pressure သို႔မဟုတ္ negative pressure side လည္းၿဖစ္ပါတယ္။ cavitation ဟာ negative pressure side ၿဖစ္တဲ႔၊ blade back မွာသာၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕အၿပင္ဖက္မွ blade မၽက္နွာၿပင္ surface ကေတာ႔ 'blade face' ၿဖစ္ၿပီး၊ positive pressure side ၿဖစ္ပါတယ္။ propeller hub နဲ႔ တြဲဆက္ထားတဲ႔ blade ရဲ႕ ေအာက္ေၿခ ပိုင္းကို၊ 'blade root' လို႔ေခါါၿပီး၊ blade root နဲ႕ hub အႀကားမွ၊ transition region ကိုေတာ႔ 'fillet' လို႔ေခါါပါတယ္။ ဒီေနရာမွာ Euler’s degree of vortex နဲ႔ Propeller Design အေႀကာင္းကို၊ မွတ္သားမိသေလာက္၊ ေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။

Euler’s degree of vortex - 'Euler’s equation of motion' ဟာ fluid dynamics ဘာသာရပ္မွ၊ သေဘ္ာနဲ႔ပက္သက္ၿပီး၊ ကိုးကားရတဲ႔ equation ၿဖစ္ပါတယ္။ forces ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔၊ fluid flow အတြင္း၊ velocity ဆိုတဲ႔အလၽွင္နဲ႔ acceleration ဆိုတဲ႔အရိွန္တို႔ၿဖစ္ေပါါၿခင္းမွ တဆင္႔၊ ေလ့လာအသံုးခၽၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။

'နယူတန္ရဲ႕ ဒုတိယနိယာမ' အရ၊ 'X' direction လို႔ေခါါတဲ႔ 'X" axis မွာ၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ force ဟာ၊ fluid element ရဲ႕ ထုထည္၊ mass နဲ႔ fluid ရဲ႕ အရိွန္ acceleration တို႔ကိုေၿမွာက္ၿခင္းနဲ႔၊ ညီမၽွပါတယ္။ fluid motion အတြင္းမွာ gravity forces, pressure force, viscous force, turbulence force နဲ႔ compressibility force တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ net force ဟာ၊ flow ကို ၿဖစ္ေပါါေစတဲ႔ forces အားလံုးရဲ႕၊ ေပါင္းလဒ္ ၿဖစ္ပါတယ္။ compressibility force ကေတာ႔၊ negligible အေနနဲ႔၊ လၽွစ္လၽဴရွဳလို႔ရပါတယ္။

compressibility force ကိုထည္႔သြင္းတြက္ခၽက္ၿခင္း မရိွတဲ႔ပံုေသနည္းကို၊ 'Reynolds’s Equation of Motion' လို႔ေခါါပါတယ္။ အလားတူ turbulence force ကိုပါထပ္မံ၊ လၽစ္လၽဴရွဳနိဳင္ၿပီး၊ 'Navier- Strokes Equation' လို႔ေခါါပါတယ္။ 'Navier- Strokes Equation' မွ viscous force ကို၊ (0) အေနနဲ႔ယူဆတဲ႔ ပံုေသနည္းကေတာ႔ 'Euler’s equation of Motion' ၿဖစ္ပါတယ္။

'Euler’s equation of Motion' မွာ၊ gravity နဲ႔ pressure force တို႔ကိုသာ၊ ထည္႔သြင္းစဥ္းစားပါတယ္။ stream line flow အတြင္းမွ fluid element ရဲ႕ motion ကိုသာ တြက္ခၽက္ၿခင္းလို႔၊ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ flow direction 's' မွ fluid element ရဲ႕ 'resultant flow' ဟာ၊ flow direction 's' မွ fluid ရဲ႕ mass နဲ႔ acceleration တို႔ေၿမွာက္ၿခင္းနဲ႔ ညီမၽွပါတယ္။ ေရဟာ non-viscous fluid ၿဖစ္ပါတယ္။ non-viscous fluid ဟာ 'velocity' တန္ဖိုးအေနနဲ႔ (0) သာရိွၿပီး၊ 'stagnation points' အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ အဲဒီအခါ အဆံုးမဲ႔ၿပီး ႀကီးမားတဲ႔ infinitely long circular cylinder အတြင္းမွ non-viscous fluid ရဲ႕ 'resultant force' တန္ဘိုးကိုလည္း (0) အၿဖစ္သာရရိွလာပါတယ္။

 Fig. Aerofoil flow pattern

propeller blade ရဲ႕ external boundary ကို၊ geometry အသံုးအနံွဳးအေနနဲ႔၊ 'shape' လို႔၊ ေခါါၿပီး၊ hydro-dynamics အသံုးအနံွဳးအေနနဲ႔၊ 'aerofoil' လို႔ေခါါပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ 'aerofoil' ဟာ propeller blade ရဲ႕ external boundary ၿဖစ္ပါတယ္။ aerofoil တဝိုက္မွာ flow ဟာ၊ stream အၿဖစ္ direction တခုနဲ႔သာ စီးဆင္းတဲ႔အခါ၊ non-viscous fluid ရဲ႕ flow ၿဖစ္သလို၊ circulation  အေနနဲ႔ စီးဆင္းမွဳ မရိွတဲ႔အတြက္၊ velocity ဟာ stagnation point အၿဖစ္နဲ႔တည္ရိွေနပါတယ္။ 'aerofoil' မွာ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ 'resultant force' တန္ဘိုးကိုလည္း (0) အၿဖစ္သာရရိွပါတယ္။

Fig. Forces in 'aerofoil'

အကယ္၍ aerofoil တဝိုက္မွာ flow ဟာ၊ circulation အၿဖစ္၊ စီးဆင္းတဲ႔အခါ vortex superimposition pattern ေပါါေပါက္လာပါတယ္။ 'vortex' ဟာ aerofoil ရဲ႕ အလယ္ဗဟို center မွာၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ flow circulation ရဲ႕ strength ဟာ၊ propeller blade မွ trailing edge ဆိုတဲ႔ aerofoil ရဲ႕ 'section shape' ေတြနဲ႔ 'incidence angle' တို႔အေပါါ မူတည္ပါတယ္။ flow circulation ရဲ႕ strength ကို 'lift' လို႔ေခါါၿပီး၊ lift force ဟာ aerofoil ရဲ႕ face နဲ႔ back တနည္းအားၿဖင္႔ blade face နဲ႔ blade back တို႔ရဲ႕ pressure difference မွတဆင႔္၊ ၿဖစ္ေပါါလာသလို၊ fluid viscosity ေႀကာင္႔လည္း ပမာဏေသးငယ္တဲ႔ drag force ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။

Fig. Longer path or Equal transit theory

 aerofoil ေပါါမွ flow past နဲ႔ circulation flow တို႔ဟာ၊ back မွ velocity ကိုတိုးေစၿပီး၊ face မွ velocity ကိုေလၽွာ႔ကၽေစပါတယ္။ "Bernoulli’s principle" အရ aerofoil ေပါါမွ flow past နဲ႔ circulation flow effect တို႔ေႀကာင္႔ blade back မွာ pressure pressure ေလၽွာ႔ကၽသြားၿပီး၊ blade face မွာေတာ႔ pressure တိုးလာပါတယ္။ pressure distributions ေတြဟာ၊ total lift ကိုတိုးေစပါတယ္။ blade back မွ pressure ကို increase အေနနဲ႔ ၿမွင္႔တင္မွသာ၊ lift force ကို တိုးနိဳင္မွာ၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ လက္ေတြ႔မွာ၊ aerofoil ရဲ႕ span ကို tips အတြင္းတိကၽတဲ႔ finite area တန္ဘိုးတခုအေနနဲ႔၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ tips မွာ tendency သို႔မဟုတ္ prevailing movement အေနနဲ႔ face နဲ႔ back မွာၿဖစ္ေပါါတဲ႔ pressure ထက္ပိုၿပီး၊ ဆန္႔ကၽင္ဖက္ pressure ၿဖင္႔ flow past ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ span area ရဲ႕ အဆံုးမွ flow ရဲ႕ lift ကိုတိုးေစကာ၊ pressure ကို equalize အေနနဲ႔ ညီမၽွေစပါတယ္။ 

Propeller Design - blades ေတြတခုနဲ႔တခုအႀကားမွာ 'interference effect' ရိွေနၿပီး၊ blade ရဲ႕ face နဲ႔ back မွ၊ blade tip မွာ ရိွေနမယ္႔ flow ေႀကာင္႔၊ lift force နဲ႔ drag force ေတြဟာ၊ blade region မွာၿဖစ္ေပါါေနသလို၊ tip vortex ကို modify လုပ္ကာ၊ တိုးယူနိဳင္ပါတယ္။ axial နဲ႔ rotational in flow factors ေတြဟာလည္း၊ blades ေတြရဲ႕ span ကို tips အတြင္းတိကၽတဲ႔ finite area တန္ဘိုးတခုအေနနဲ ႔ ၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ lift force ကိုတိုးေစနိဳင္ပါတယ္။ propeller blades ေတြကို aerofoil ရဲ႕ ပံုသ႑န္ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ lifting line model, lifting surface model, surface vorticity model နဲ႔ vortex lattice model ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Lifting line model propeller blade

single bound vortex အေနနဲ႔ radial circulation ၿဖစ္ေပါါၿပီး vortices strength ကိုေၿပာင္းလဲေပးတဲ႔၊ aerofoil ရဲ႕ ပံုသ႑န္ကို၊ 'lifting line model' လို႔ေခါါၿပီး၊ (၁၉၅၂) နွစ္ခန္႔မွစၿပီး၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ အထက္မွာ radial circulation ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ vortices strength ေတြကို၊ propeller ရဲ႕ trilling edges ေတြမွာ trilling vortex ေတြအၿဖစ္ေတြ႔ၿမင္ရမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ propeller blade ေပါါမွ radial line ဟာ 'lifting line' ၿဖစ္ပါတယ္။ propeller ရဲ႕ blade surface မၽက္နွာၿပင္ကို၊ leading edge ဖက္မွ လက္ၿဖင္႔ ကိုင္တြယ္ကာ၊ စမ္းႀကည္႔လၽွင္ ရုတ္တရက္ ေမာက္သြားၿပီး၊၊ 'lifting line' ကိုသိသိသာသာ ထိေတြ႔မိမွာၿဖစ္သလို၊ trilling edge ဖက္မွာေတာ႔ ေၿပေလၽွာ႔ကာ ဆင္းသြားတာကို၊ စမ္းသတ္မိမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Lifting surface model

infinitely thin bound vortex sheet အေနနဲ႔၊ တခုနဲ႔တခု အလိုက္သင္႔ဆက္စပ္ကာ၊ ထပ္ထားၿပီး၊ lifting characteristic ကိုတိုးၿမွင္႔ေပးတဲ႔၊ aerofoil ရဲ႕ ပံုသ႑န္ ကိုေတာ႔ 'lifting surface model' လို႔ေခါါၿပီး၊ (၁၉၈၀) ခုနွစ္ခန္႔မွစၿပီး၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ အထက္မွာ thin bound vortex sheet ေတြေႀကာင္႔ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ vortices strength ေတြကို၊ propeller ရဲ႕ trilling edges ေတြမွာ trilling vortex ေတြ အၿဖစ္ေတြ႔ၿမင္ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ propeller ရဲ႕ blade surface မၽက္နွာၿပင္ကို၊ leading edge ဖက္မွ လက္ၿဖင္႔ ကိုင္တြယ္ကာ၊ စမ္းႀကည္႔လၽွင္ trilling edge ဖက္သို႔၊ အထပ္အထပ္ေတြနဲ႔၊ နိမ္႔ေလၽွာကာ ဆင္းသြားတာကို၊ သိသိသာသာထိေတြ႔မိမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ 

Fig. Surface vorticity model propeller blade

vortex sheet အေနနဲ႔၊ တခုနဲ႔တခုအလိုက္သင္႔ဆက္စပ္ကာ၊ ထပ္မထားပဲ၊ vortices ေတြကို၊ section အလိုက္အကြက္ေဖာ္ထားတဲ႔ aerofoil ရဲ႕ ပံုသ႑န္ကိုေတာ႔ 'surface vorticity model' လို႔ေခါါပါတယ္။ အကြက္လိုက္ရိွေနတဲ႔ vortices ဆိုတဲ႔၊ vortex sheet ေတြမွတဆင္႔၊ vortices strength ကို၊ propeller ရဲ႕ trilling edges ေတြမွာ trilling vortex ေတြအၿဖစ္ရရိွပါတယ္။ polished အေနနဲ႔ 'သ' ထားတဲ႔ propeller ရဲ႕ blade surface မၽက္နွာၿပင္ကို၊ ငါးအေႀကးခံြအကြက္ပံုသ႑န္၊ မၽက္နွာၿပင္အၿဖစ္ေတြ႔ၿမင္ရမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

propeller blade ေပါါမွာ radial line ဆိုတဲ႔ lifting lines ေတြထည္႔သြင္းထားၿပီး၊ radial line ေတြ အတြင္းမွာ vortices ေတြကို၊ section အလိုက္အကြက္ေဖာ္ထားတဲ႔ aerofoil ရဲ႕ ပံုသ႑န္ ကိုေတာ႔ 'vortex lattice model' လို႔ေခါါပါတယ္။ radial line ေတြအတြင္းမွ အကြက္လိုက္ရိွေနတဲ႔ vortices ေတြမွ တဆင္႔၊ propeller ရဲ႕ trilling edges ေတြမွာ trilling vortex ေတြကို ရရိွပါတယ္။ propeller ရဲ႕ blade surface မၽက္နွာၿပင္ကို၊ leading edge ဖက္မွလက္ၿဖင္႔ ကိုင္တြယ္ကာ၊ စမ္းႀကည္႔လၽွင္၊ trilling edge ဖက္သို႔၊ lifting lines ေတြနိမ္႔ေလၽွာကာဆင္းသြားတာကို၊ သိသိသာသာထိေတြ႔မိမွာၿဖစ္သလို၊ ငါးအေႀကးခံြအကြက္ေတြလို၊ vortices ေတြကိုလည္း၊ သိသိသာသာထိေတြ႔မိမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Reference : Euler's Degrees of Vortex

Image credit to : http://www.ittcwiki.org/, http://www.industrialshapeandform.com/, http://en.wikipedia.org/, http://dc106.4shared.com/

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. 

စပ္မိစပ္ရာ သေဘ္ာ propeller (၃)

Fixed pitch propeller, Controllable pitch propellers, Azimuth propellers, Vertical axis propellers, Paddle wheels နဲ႔ Shrouded propellers ေတြရယ္လို႔ အမၽိဳးအစားေတြ ကြဲၿပားေပမယ္႔၊ ‘Mathematical Analysis’ မွာေတာ႔ အားလံုးဟာအတူတူပဲရယ္လို႔၊ သတ္မွတ္ထားတာေတြ႔ရသလို၊ propellers ေတြရဲ႕ efficiency နဲ႔ပက္သက္သမၽွ မွတ္သားမိသေလာက္ကိုေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။ propeller ကို actuator disc တစ္ခုအၿဖစ္စဥ္းစားၿပီး၊ disc လည္ပတ္မွဳေႀကာင္႔၊ ေရမွာ axial acceleration ၿဖစ္ေပါါေစတယ္လို႔ ယူဆပါတယ္။

Fig. Diameter of the propeller disk

disc နဲ႔ ယက္ထုတ္လိုက္တဲ႔၊ ေရ ရဲ႕ အလၽွင္ velocity of water ဆက္သြယ္ခၽက္ကို၊ အေပါါမွာေဖာ္ၿပ ထားပါတယ္။ "ɑ" ကို axial inflow factor အၿဖစ္ယူဆၿပီး၊ propeller တပါတ္၊ တနည္းအားၿဖင္႔ disc တပါတ္လည္တိုင္း သက္ေရာက္မွဳေႀကာင္႔၊ ေပါါေပါက္လာမယ္႔၊ ေရထုထည္ပမာဏ mass of water ကို “M“ လို႔သတ္မွတ္ပါတယ္။

mass of water "M" ကို၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားသလို၊ ယူဆပါတယ္။ 'နယူတန္ရဲ႕ တတိယနိယာမ' အရ၊ propeller မွ၊ ေရကို ယက္ထုတ္လိုက္တဲ႔ အတြက္၊ thrust force acting ၿဖစ္ေပါါလာကာ သေဘ္ာေရြွ႕လၽားပါတယ္။

အဲဒီအခါ၊ 'အဟုန္' ဆိုတဲ႔ momentum ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ " Momentum = Mass X Velocity" ၿဖစ္တဲ႔ အတြက္၊ thrust အၿဖစ္၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားသလို၊ ေၿပာင္းလဲရယူနိဳင္ပါတယ္။

water column မွာၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ 'kinetic energy' ကို၊ တြက္ခၽက္ရယူရနိဳင္ပါတယ္။ Work Done = Kinetic Energy ၿဖစ္ပါတယ္။ ‘ɑ = b/ 2’ လို႔သတ္မွတ္ကာ၊ disc ရဲ႕ ဧရိယာတဝက္ကိုသာ ေရဟာ ထိေတြ႔ၿပီး၊ အလၽွင္ကိုၿဖစ္ေပါါေစတယ္လို႔ ယူဆပါတယ္။ အထက္မွာ 'useful work done' နဲ႔၊ 'total work done' တို႔ကိုေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ thrust ေႀကာင္႔ သေဘ္ာေရြ႕လၽားခဲ႔ရၿပီး၊ သေဘ္ာကို အလၽွင္နဲေ႔ရြလၽားေစၿခင္းဟာ work done ၿဖစ္ပါတယ္။ water column မွာၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ 'kinetic energy' ကိုလည္း၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားသလို တြက္ယူနိဳင္ပါတယ္။

"useful work done" ဟာ input ၿဖစ္ၿပီး၊ "total work done" ကေတာ႔ output ၿဖစ္ပါတယ္။ efficiency ဟာ input နဲ႕ output တို႔ရဲ႕ အခၽိဳးၿဖစ္တဲ႔အတြက္၊ efficiency ( η ) ကို အထက္မွာေဖာ္ၿပထား သလို၊ ေၿပာင္းလဲရယူနိဳင္ပါတယ္။ efficiency ( η ) ဟာ၊ ideal efficiency ၿဖစ္ၿပီး၊ ‘ɑ’ ဆိုတဲ႔၊ axial inflow factor ေသးငယ္ေလ၊ efficiency ႀကီးမားေလလို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ သေဘ္ာရဲ႕ speed နဲ႔ thrust ပမာဏမၽားမၽားရေစဖို႔ disc သို႔မဟုတ္ propeller မွယက္ထုတ္လိုက္တဲ႔ ေရရဲ႕အလၽွင္ velocity ပမာဏ မၽားဖို႔လိုအပ္ပါတယ္။

အထက္မွာေရးသားေဖာ္ၿပခဲ႔တာေတြဟာ axial velocity အေနနဲ႔သာ၊ အေၿခခံစဥ္းစားခဲ႔တာၿဖစ္ၿပီး၊ propeller ဟာလည္ပတ္ရင္းေရြ႕လၽားတဲ႔အတြက္၊ ( ἀ ) ဆိုတဲ႔ 'rotational inflow factor' ကိုပါထည္႔သြင္း စဥ္းစားဖို႔လိုလာပါတယ္။ အဲဒီအခါ လည္ပတ္မွဳေႀကာင္႔ ေပါါေပါက္လာမယ္႔ rotational velocity အၿဖစ္ စဥ္းစားႀကည္႔ၿခင္းမွ 'overall efficiency ( η )' ကိုရရိွလာပါတယ္။

'Mathematical Analysis' မွာ၊ propeller ကို actuator disc တခုအၿဖစ္သာ စဥ္းစားၿပီး၊ လည္ပတ္ကာ ယက္ထုတ္လိုက္ၿခင္းေႀကာင္႔ propeller blades ေတြအႀကားမွာ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ hydro-dynamics losses ေတြကို လစ္လၽဴရွဳထားပါတယ္။ လက္ေတြ႔မွာေတာ႔ propeller လည္ပတ္တဲ႔အခါ၊ blades တိုင္းဟာ thrust ကိုၿဖစ္ေပါါေစသလို၊ angular acceleration နဲ႔ perpendicular distance ေတြေႀကာင္႔ torque ကိုလည္းၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ Propeller's Designs ေတြကိုေရးဆြဲတဲ႔အခါ၊ Hydro-dynamics သို႔မဟုတ္ Fluids Mechanics ဘာသာရပ္မွ၊ Reynolds’s Equation of Motion, Navier- Strokes Equation, Euler Equation of Motion နဲ႔ Eulers Degrees of Vortex အစရိွတဲ႔ theory ေတြကို ကၽယ္ၿပန္႔စြာကိုးကားရ ပါတယ္။

cavitation နဲ႔ wake ကဲ႔သို႔၊ hydro-dynamics ဆိုင္ရာအတားအဆီးေတြဟာ၊ boss diameter ratio ႀကီးတဲ႔ screw propeller ေတြရဲ႕၊ efficiency ကိုကၽဆင္းေစပါတယ္။ CPP ဆိုတဲ႔ controllable pitch propeller ဟာ၊ boss diameter ratio (Db/ D) ႀကီးတဲ႔အတြက္၊ သေဘ္ာရဲ႕ maneuverability ကို ပိုေကာင္းမြန္ေစေပမယ္႔၊ overall Efficiency ( η) ကေတာ႔၊ FPP ဆိုတဲ႔ fixed pitch propeller နဲ႔ နိွဳင္းယွဥ္ႀကည္႔လၽွင္၊၊ ပိုနည္းတာကိုေတြ႔ရပါတယ္။ CPP ရဲ႕ boss diameter ratio (DB/ D) ဟာ၊ 0.24 ~ 0.32D ခန္႔ရိွၿပီး၊ FPP ရဲ႕ boss diameter ratio (DB/D) ကေတာ႔၊ 0.16 ~ 0.25 ခန္႔ ရိွပါတယ္။

propeller speed ကို၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားသလို သတ္မွတ္ထားပါတယ္။ pitch ဆိုတာကေတာ႔၊ X - axis ဝင္ရိုးေပါါမွာ propeller တပါတ္လည္တိုင္းေရာက္ရိွမယ္႔ distance အကြာအေဝးၿဖစ္ပါတယ္။ သေဘ္ာ propeller ဟာ၊ ေရထဲမွာလည္ပတ္ရတဲ႔အတြက္၊ ေရရဲ႕ တြန္းအားေႀကာင္႔ slip ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ propeller ရဲ႕ speed ကိုကၽဆင္းေစပါတယ္။

propeller pitch-diameter ratio (P/D) ကို Bp - δ diagram မွရယူနိဳင္ပါတယ္။ Bp နဲ႔ δ ကို တြက္ထုတ္ ယူတဲ႔အခါ၊ N = the revolution of the engine at an optimum condition favorable for the propeller operation, PD = the engine delivered horse power, VA = speed of advance, D = diameter of the propeller စတဲ႔၊ prime mover မွ အခၽက္အလက္ေတြကို ထည္႔သြင္းစဥ္းစားရပါတယ္။ Bp နဲ႔ δ ကိုတြက္ယူၿပီးတဲ႔အခါ၊ 'Bp - δ' diagram မွ open water efficiency တန္ဘိုးနဲ႔၊ pitch diameter ratio (P/ D) တန္ဘိုးတို႔ကိုေရြးခၽယ္ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

Fig. Bp - δ diagram

pitch diameter ratio P/ D တန္ဘိုးကိုမွန္ကန္စြာေရြးခၽယ္ဖို႔အေရးႀကီးပါတယ္။ အကယ္၍ မွားယြင္းေရြးခၽယ္မိလၽွင္၊ engine ရဲ႕ output power နဲ႔ speed တန္ဘိုးၿခင္းတူေပမယ္႔၊ propeller diameter နဲ႔ pitch တန္ဘိုးပိုႀကီးတဲ႔ သေဘ္ာမွာ၊ engine over load ၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။

 Fig. Propeller radius 

propeller blade အၿဖစ္အသံုးၿပဳေလ့ရိွတဲ႔၊ material အမၽိဳးအစားေတြကေတာ႔၊ Cast steel, Special propeller bronze, Ni - Al - bronze, Nodular cast iron, Special cast iron, Ordinary cast iron နဲ႔ Gun metal တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။ propeller blade ရဲ႕ thickness ကိုတြက္ယူတဲ႔အခါ၊ Taylor's method ကို အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ အထက္မွာ propeller blade ရဲ႕ thickness ကိုတြက္ယူတဲ႔ ပံုေသနည္းကို၊ ေဖာ္ၿပထား ပါတယ္။ Taylor's method အရ၊ propeller strength calculation ကိုလည္းတြက္ခၽက္နိဳင္သလို၊ 'Classification Societies' ေတြကလည္း၊ propeller အတြက္ အသံုးၿပဳမယ္႔ material properties ေတြနဲ႔၊ ပက္သက္ၿပီး၊ သတ္မွတ္ေပးထားပါတယ္။

Classification Society တခုၿဖစ္တဲ႔၊ DNV (Det Norske Veritas) မွ၊ သတ္မွတ္ထားတာကေတာ႔
- Propeller Material (Cast steel) = Minimum ultimate tensile stress 41 kg/mm2 = Minimum Elongation 20 %
- Propeller Material (Special propeller bronze) = Minimum ultimate tensile stress 45 kg/mm2 = Minimum Elongation 20 %
- Propeller Material (Ni - Al - bronze) = Minimum ultimate tensile stress 60 kg/mm2 = Minimum Elongation 16 %
- Propeller Material (Nodular cast iron, heat treated) = Minimum ultimate tensile stress 40 kg/mm2 = Minimum Elongation 15 %
- Propeller Material (Nodular cast iron, not heat treated) = Minimum ultimate tensile stress 40 kg/mm2 = Minimum Elongation 3 %
- Propeller Material (Special cast iron) = Minimum ultimate tensile stress 55 kg/mm2 = Minimum Elongation 8 %
- Propeller Material (Ordinary cast iron) = Minimum ultimate tensile stress 24 kg/mm2 = Minimum Elongation 0 %
- Propeller Material (Gun metal) = Minimum ultimate tensile stress 14 kg/mm2 = Minimum Elongation 8 % တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။

ဒါ႔အၿပင္ reciprocating engine, turbine နဲ႔ diesel electric အမၽိဳးအစား အစရိွတဲ႔ တြဲဖက္ အသံုးမယ္႔၊ prime mover ရဲ႕ အခၽက္အလက္ေတြနဲ႔၊ တတ္ဆင္မယ္႔ propeller ဟာ single screw သို႔မဟုတ္ twin screw အစရိွတဲ႔ အခၽက္အလက္ေတြေပါါ၊ မူတည္ၿပီး၊ propeller blade material ရဲ႕ density နဲ႔ design stress တို႔မွာ၊ ကြာၿခားမွဳရိွတာကိုေတြ႔ရပါတယ္။

Reference : Marine Propellers and Propulsion, John Charlton, 2nd ed. (2006), Introduction to Naval Architecture, Tupper, E.C, 4th ed. (2004),

Image credit to : http://www.ittcwiki.org/

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.

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. 

စပ္မိစပ္ရာ သေဘ္ာ propeller (၁)

"ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္" မွ ညီငယ္ေတြ၊ တူေတာ္ေမာင္ေတြ propeller 'pilgrim nut' အေႀကာင္းေရးဖို႔၊ ေတာင္းဆိုထားတာႀကာပါၿပီ။ အလုပ္ေတြရွဳပ္ေနတဲ႔အတြက္၊ မေရးၿဖစ္ခဲ႔တာလည္း ႀကာပါၿပီ။ အခုေတာ႔ အခၽိန္ ရသေလာက္၊ ေရးသြားဖို႔ ရည္ရြယ္ထားပါတယ္။ propeller 'pilgrim nut' အေႀကာင္း၊ မစခင္ propeller နဲ႔ ပက္သက္တာေလးေတြကို၊ အရင္ဆံုးေဖာ္ၿပပါ႔မယ္။

Fig. Theory of ship propulsion

သေဘ္ာရဲ႕ ေရယက္ပန္ကာရြက္လို႔ေခါါတဲ႔ propeller blades ေတြဟာ၊ အၿမဲေကာင္းမြန္ေနတဲ႔ tip top condition အေနအထားမွာသာရိွသင္႔ပါတယ္။ ပံုမွန္အေနအထားမွာမရိွပဲ၊ ခၽိဳ႕ယြင္းပၽက္စီးမွဳၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔ propellers ေတြဟာ၊ သေဘ္ာရဲ႕ propulsion efficiency ကို ကၽဆင္းေစပါတယ္။ propellers ေတြမွာ ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔ ခၽိဳ႕ယြင္းပၽက္စီးမွဳ defects ေတြကို၊ ခြဲၿခားႀကည္႔တဲ႔အခါ physical damage ဆိုတဲ႔ တစံုတခုနဲ႔ ထိခိုက္မိၿပီးပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားၿခင္း၊ fouling ဆိုတဲ႔ အဏ႖ဝါအနုဇီဝ marine growth ေတြ ကပ္ၿငိၿခင္းနဲ႔ cavitation ဆိုတဲ႔ အခၽိဳင္႔ေတြၿဖစ္ေပါါကာ၊ ပြန္းစားသြားၿခင္းဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရ ပါတယ္။

Fig. Damaged propeller

bouy လို႔ေခါါတဲ႔ ေဗာ္ယာေတြ၊ floating debris လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေပါါေမၽွာပါေနတဲ႔ အမိွဳက္သရိုက္ေတြနဲ႔ floating ice လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေပါါေမၽွာပါေနတဲ႔ ေရခဲတုံးေတြကဲ႔သို႔၊ မာေကၽာတဲ႔ အရာဝထၳဳေတြနဲ႔၊ ထိခိုက္မိရာမွ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားၿခင္း physical damage ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။ physical damage အေနနဲ႔ propeller tip လို႔ေခါါတဲ႔ ပန္ကာရြက္အနားေတြ၊ ေကြးေကာက္သြားၿခင္းနဲ႔ ၿပတ္ထြက္ သြားၿခင္းတို႔ကို၊ ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။ propeller ဟာ မူလပံုသ႑န္ true shape မွ၊ distortion အၿဖစ္ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားတဲ႔အခါ၊ propeller blades ေတြတခုနဲ႔တခု imbalance အၿဖစ္၊ အခၽိဳးအစား ညီညာမွဳ မရိွေတာ႔ပဲ၊ တုန္ခါမွဳ vibrations ေတြကိုပါ၊ ေပါါေပါက္ေစပါတယ္။

Fig. Total operational efficiency 

vibration ေႀကာင္႔ cavitation ပိုမိုၿဖစ္ေပါါေစသလို၊ trust လို႔ေခါါတဲ႔ သေဘ္ာေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ ေရယက္ အားကိုပါ၊ ကၽဆင္းေစပါတယ္။ သေဘ္ာေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ ေရယက္အား ကၽဆင္းမွဳေႀကာင္႔၊ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ေရြွ႕လၽွားတဲ႔ total operational efficiency လည္း၊ ကၽဆင္းသြားနိဳင္ပါတယ္။ ပုံသ႑န္ပၽက္ကာ ခၽိဳ႕ယြင္းသြားတဲ႔ propeller blades မွ၊ damage area ကိုဖယ္ထုတ္ၿခင္း၊ ထပ္ပိုးကာ အသားၿဖည္႔ၿခင္း၊ trim အေနနဲ႔ စားကာကၽန္ blades ေတြနဲ႔ balance ၿဖစ္ေစရန္ ခၽိန္ွညိွၿခင္း အစရိွတာေတြကို၊ propeller repairing အေနနဲ႔ေဆာင္ရြက္ပါတယ္။

Fig. hydro-dynamic propeller cavitation

"cavitation" ကို၊ inertial cavitation, non-inertial cavitation နဲ႔ hydrodynamic cavitation ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ၿပီး၊ propellers ေတြမွာၿဖစ္ေပါါတဲ႔ cavitation ကေတာ႔၊ hydrodynamic cavitation ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ bearings ေတြ wear down ၿဖစ္ကာ၊ ပြန္းစား သြားၿခင္း၊ drive shaft ကို damage အၿဖစ္ ပၽက္စီးေစနိဳင္ၿခင္းနဲ႔ သေဘ္ာေမာင္းနွင္ရာမွာ၊ fuel ေလာင္စာပိုမိုအသံုးၿပဳရၿခင္းတို႔လည္း၊ ၿဖစ္ေပါါလာနိဳင္ ပါတယ္။

 Fig. Propeller class

propellers ေတြကို၊ ISO Standard 484 အရ၊ Class S, Class I, Class II နဲ႔ Class III ဆိုၿပီး ခြဲၿခားထားပါတယ္။ propeller ရဲ႕ accuracy အရ ခြဲၿခားထားတာၿဖစ္ၿပီး၊ manufacturing tolerance အရသတ္မွတ္ထားၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ Class S propeller ဟာအလြန္ၿမင္႔မားတဲ႔ very high accuracy propeller ၿဖစ္ၿပီး၊ Class I propeller ကေတာ႔ high accuracy propeller ၿဖစ္ပါတယ္။ Class II နဲ႕ Class III propellers ေတြကိုေတာ႔ medium accuracy နဲ႔ wide tolerance propellers ေတြအၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။

Fig. Propeller fouling

propellers ေတြမွာ marine growth ေတြကပ္ၿငိၿခင္း fouling ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔အတြက္၊ ပံုမွန္ၿပဳၿပင္ထိမ္းသိမ္းမွဳ regular maintenance အၿဖစ္၊ cleaning ဆိုတဲ႔ propeller သန္႕ရွင္းေရးကိုေဆာင္ရြက္ရပါတယ္။ fouling လို႔ေခါါတဲ႔ calcium deposit ေတြဟာ thickness (၁) မီလီမီတာ အထူေလာက္၊ စတင္ၿဖစ္ေပါါလာတာနဲ႔၊ ေနာက္ထပ္အခၽိန္ (၁၂) လေလာက္ အတြင္းမွာ၊ high accuracy Class I propeller ဟာ၊ wide tolerance Class III propeller အဆင္႔သို႔ေၿပာင္းလဲ ကၽဆင္းသြားသလို၊ fuel consumption ဟာလည္း၊ (၆) % မွ (၁၂) % ခန္႔အထိ ပိုမိုၿမင္႔တက္လာပါတယ္။ အခၽိဳ႕ propellers ေတြဟာ၊ တည္ေဆာက္ပံု design နဲ႔ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ material composition တို႔ေႀကာင္႔၊ thickness (၂၀) မီလီ မီတာ အထူခန္႔အထိ၊ fouling ၿဖစ္ေပါါေပမယ္႔ accuracy ကၽဆင္းမွဳ မရိွတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Underwater propeller cleaning

Fig. Underwater propeller polishing

propeller မွာ fouling အၿဖစ္ကပ္ၿငိေနတဲ႔၊ marine growth ေတြခြာခၽၿခင္းကို cleaning နဲ႔ polishing ဆိုၿပီးခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ propeller polishing ဟာ သန္႔ရွင္းေၿပာင္လက္ေနတဲ႔ cleaned and polished surface မၽက္နွာၿပင္၊ ၿဖစ္ေပါါလာေစဖို႔ေဆာင္ရြက္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ propeller cleaning နဲ႔ polishing ကို၊ သေဘ္ာကၽင္းမွာ လြန္းတင္ၿပီး၊ ေဆာင္ရြက္ သလို၊ ေရထဲမွာတင္ underwater polishing အၿဖစ္လည္းေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ harsh abrasive လို႔ေခါါတဲ႔ စူးရွတဲ႔အရာဝထၳဳ ေတြကိုသံုးၿပီး၊ marine growth ေတြခြာခၽတဲ႔ အခါ၊ ေတာက္ေၿပာင္တဲ႔ shiny blade ပန္ကာရြက္ေတြ၊ ၿဖစ္လာေပမယ္႔ polished surface မွာ၊ နက္ရွိဳင္းတဲ႔ deeply scratched အစင္းရာေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။

Fig. Propeller work in dry docking

နက္ရွိဳင္းတဲ႔အစင္းရာေတြမၽားတဲ႔အခါ propeller blades ေတြရဲ႕ surface မၽက္နွာၿပင္ဟာ၊ ႀကမ္းတမ္းတဲ႔ roughness surface အေနနဲ႔၊ ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ အရင္ကထက္ ပိုမိုလၽွင္ၿမန္စြာ micro နဲ႔ macro fouling ေတြ၊ ကပ္ၿငိတြယ္ကပ္နိဳင္ပါတယ္။ Class I propellers ေတြမွာ၊ deeply scratched အစင္းရာေတြကို 1.6 micron (CLA) Ra* tolerance ထက္ မနက္ေစဖို႔၊ သတ္မွတ္ထားပါတယ္။ သေဘ္ာ အမၽိဳးအစား type နဲ႔ trading pattern သေဘ္ာေမာင္းနွင္သြားလာရာေဒသေပါါမူတည္ၿပီး၊ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ၊ အနည္းနဲ႔အမၽား ကြာၿခားေလ့ရိွပါတယ္။

 ေယဘုယၽအားၿဖင္႔ propeller ကိုတခါေလာက္ polished အေနနဲ႔ ေၿပာင္ေခၽာေနေအာင္ 'သ' ထားလၽွင္၊ marine growth ကပ္ၿငိၿခင္းကို (၉) လခန္႔၊ တားဆီးကာကြယ္ထားနိဳင္ပါတယ္။ propeller ခုတ္ေမာင္း လည္ပတ္မွဳ မရိွပဲ၊ longer layover period အေနနဲ႔ အခၽိန္ကာလႀကာၿမင္႔စြာ၊ ေကၽာက္ခၽ ရပ္နားထားတဲ႔ သေဘ္ာေတြမွာ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳပိုမၽားၿပီး၊ trading constantly အေနနဲ႔ အဆက္မၿပတ္ နီးပါး၊ ေမာင္းနွင္ သြားလာေနတဲ႔ သေဘ္ာေတြမွာေတာ႔၊ fouling ၿဖစ္ေပါါမွဳ နည္းပါးတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. Propeller edge modification

သေဘ္ာရဲ႕ propulsion efficiency ပိုမိုေကာင္းမြန္လာေစဖို႔ propellers ေတြကို၊ modification အေနနဲ႔ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲမွဳေတြ၊ လုပ္ေလ့ရိွပါတယ္။ propeller modification အၿဖစ္ diameter reduction, pitch reduction နဲ႔ trailing edge modification တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္နိဳင္ပါတယ္။ ပန္ကာရြက္မွ blade tips ေတြကို၊ ညာစြာၿဖတ္ထုတ္ကာ ၿပန္လည္ ခၽိန္ညွိၿခင္းၿဖင္႔ diameter reduction ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ propeller ရဲ႕ diameter အရြယ္အစား ကၽဆင္းသြားတဲ႔အခါ၊ rpm ဟာ balancing ratio အတိုင္း၊ လိုက္ပါ ၿမင္႔တက္လာ ပါတယ္။

diameter (၄၀၀၀) မီလီမီတာေအာက္ အရြယ္အစား propeller ေတြမွာေတာ႔၊ pitch reduction ကို ေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ hub ေပါါမွာ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ blade ေတြရဲ႕ အေစာင္းအေနအထား pitch angle ကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေၿပာင္းလဲၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ trailing edge modification အၿဖစ္၊ ပန္ကာရြက္မွ trailing edge ကို၊ bending အေနနဲ႔ေခါက္ကာ၊ ေကြးၿခင္း သို႔မဟုတ္ trailing edge ကို cutting အေနနဲ႔ ၿဖတ္ထုတ္ၿခင္း၊ တို႔ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ trailing edge modificationၿပဳလုပ္ၿခင္းေႀကာင္႔ rpm (၅) % ခန္႔ၿမင္႔တက္ လာတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Reference : House, David. J. Dry Docking and Shipboard Maintenance. Witherbys & Co Ltd, London., Hydrex Underwater Technology, 2005., Bindra, S.P. (1978). A Course in Docks and Harbour Engineering. Dhanpat Rai & Sons, Delhi.

Image credit to : http://ebookengineer.com/, http://www.maritimenz.govt.nz/, http://www.australpropeller.com.au/, http://www.cqdjournal.com/, http://www.answers.com/, http://www.bmtsmartservices.com/, http://www.kunitomi-div.com/, http://www.alphamarine.net/, http://www.nakashima.co.jp/

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.

"Guidelines for Oil Terminal Operators on The IMO ISPS Code"

 

"Guidelines for Oil Terminal Operators on The IMO ISPS Code" ကို၊ ဒီေနရာ မွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။  

Remark : All publications 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. 

"ေရေႀကာင္းသြားလာေရးနွင္႔ ေရေႀကာင္းအင္ဂၽင္နီယာ စာအုပ္စာတမ္းမၽား"

ေရေႀကာင္းဆိုင္ရာစာအုပ္စာတမ္းေတြကို၊ "စာအုပ္စာတမ္းမၽား" ေခါင္းစဥ္ေအာက္မွာတင္ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ စာအုပ္ေတြရဲ႕ Link ကိုၿပန္စစ္ႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ စာအုပ္တခိၽဳ႕ရဲ႕ Link ေတြ၊ အလုပ္ မလုပ္ေတာ႔တာကို၊ ေတြ႔ရ ပါတယ္။"စာအုပ္စာတမ္းမၽား" ေခါင္းစဥ္ေအာက္ မွ ေရေႀကာင္းဆိုင္ရာ စာအုပ္ စာတမ္းေတြကို၊ "ေရေႀကာင္းသြားလာေရးနွင္႔ ေရေႀကာင္းအင္ဂၽင္နီယာစာအုပ္စာတမ္းမၽား"  ေခါင္းစဥ္ေအာက္မွာ၊ ေၿပာင္းလဲတင္ေပးဖို႔၊ ရည္ရြယ္ထားပါတယ္။

 ေရေႀကာင္းအင္ဂၽင္နီယာစာေမးပြဲေတြအတြက္၊ GEK လို႔ေခါါတဲ႔ General Engineering Knowledge, MEK လို႔ေခါါတဲ႔ Motor Engineering Knowledge, Naval Architecture နဲ႔ Electro-Technology ဘာသာရပ္ ဆိုင္ရာ၊ မွတ္စုေတြနဲ႔ လူေတြ႔နွဳတ္ေၿဖ Orals မွတ္စုေတြကို၊ တင္ေပးလိုက္ပါတယ္။ စာအုပ္ေတြကို ဒီေနရာမွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

"Marine Diesel Engines and Gas Turbines" ဆိုတဲ႔ စာအုပ္ကို၊ တင္ေပးလိုက္ပါတယ္။ 9th Edition ၿဖစ္ၿပီး၊ (၂၀၀၉) ခုနွစ္ကထုတ္ေဝတဲ႔စာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။ MAN B & W, Mitsubishi, Wartsila, Sulzer, Burmeister & Wain ဆိုတဲ႔ B & W, Doxford နဲ႔ MAN အစရိွတဲ႔၊ low speed engines ေတြ၊ Rolls-Royce, Caterpillar, Pielstick, Deutz, MaK နဲ႔ Ruston အစရိွတဲ႔၊ medium speed engine ေတြနဲ႔ High speed engine ေတြအၿပင္၊ Gas Turbines ေတြအေႀကာင္းပါ၊ ပါဝင္ပါတယ္။ စာအုပ္ကို ဒီေနရာမွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

"GUIDE TO SHIP REPAIR ESTIMATES" ဆိုတဲ႔၊ စာအုပ္ကို၊ တင္ေပးလိုက္ပါတယ္။ Don Butler ေရးသားၿပီး၊ Butterworth-Heinemann, Linacre House, Jordan Hill, Oxford မွ၊ ထုတ္ေဝ ပါတယ္။ သေဘ္ာေတြကို သေဘ္ာကၽင္းမွာလြန္းတင္ၿပင္ဆင္တဲ႔အခါ၊ ၿပဳလုပ္ရတဲ႔ လုပ္ငန္းေတြ အတြက္၊ ေရးသားထားတဲ႔ စာအုပ္ၿဖစ္ၿပီး၊ စီမံခန္႔ခြဲမွဳပိုင္းကို၊ တာဝန္ယူရတဲ႔ "Technical Superintendents" ေတြရဲ႕၊ ကိုးကားစာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒီေနရာမွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

ဒီစာအုပ္ကေလး ကေတာ႔ Workplace Safety & Health (WSH) Manual for the Marine Industries ဆိုတဲ႔၊ စာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။ စက္ာပူက သေဘ္ာကၽင္းေတြမွာ၊ လိုက္နာဖို႔ The Association of Singapore Marine Industries (ASMI) နဲ႔ Workplace Safety and Health (WSH) Council တို႔မွ၊ ထုတ္ေဝတဲ႔ စာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။

Remark : All publications 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.

သတၲဳေဗဒနွင္႔ Materials Science ဆိုင္ရာစာအုပ္စာတမ္းမၽား

"Ceramic Materials - Progress in Modern Ceramics" ဆိုတဲ႔စာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။ Characterization of PLZT Ceramics for Optical Sensor and Actuator Devices, Electrode Size and Dimensional Ratio Effect on the Resonant Characteristics of Piezoelectric Ceramic Disk, Fine Grained Alumina-Based Ceramics Produced Using Magnetic Pulsed Compaction, Advanced Sintering of Nano-Ceramic Materials, Development of Zirconia Nanocomposite Ceramic Tool and Die Material Based on Tribological Design, Synthesis, Microstructure and Properties of High-Strength Porous Ceramics, Composites Hydroxyapatite with Addition of Zirconium Phase, Numerical Simulation of Fabrication for Ceramic Tool Materials, Synthesis and Characterization of a Novel Hydrophobic Membrane: Application for Seawater Desalination with Air Gap Membrane Distillation Process နဲ႔ Fabrication နဲ႔ Structure and Properties of Nanostructured Ceramic Membranes ဆိုတဲ႔၊ Chapter (၁၀) ခုပါဝင္ပါတယ္။ ဒီေနရာမွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

 "Thermoplastic Elastomers" ဆိုတဲ႔စာအုပ္ၿဖစ္ပါတယ္။ Melt Blending with Thermoplastic Starch, Thermoplastic Cassava Flour, Physical and Chemical Modifications of Starch by Thermoplastic Extrusion, Properties and Biodegradation Nature of Thermoplastic Starch, Starch Protective Loose-Fill Foams, Thermoplastic Starch, Retrogradation and Antiplasticization of Thermoplastic Starch, Thermoplastic Elastomers, Modification of Thermoplastics with Reactive Silanes and Siloxanes, Advantages of Low Energy Adhesion PP for Ballistics, Microinjection Molding of Enhanced Thermoplastics, Investigation of the Physical Characteristics of Polypropylene Meltblown Nonwovens Under Varying Production Parameters, Thermoplastic Extrusion in Food Processing, Lightweight Plastic Materials, The Performance Envelope of Spinal Implants Utilizing Thermoplastic Materials, Application of Thermoplastics in Protection of Natural Fibres, Characterization of Thermoplastic Elastomers by Means of Temperature Scanning Stress Relaxation Measurements, New Thermoplastic Ionic Elastomers Based on MA-g-EPDM with Advanced Characteristicsby နဲ႔ Electroactive Thermoplastic Dielectric Elastomers as a New Generation Polymer Actuators ဆိုတဲ႔၊ Chapter (၁၉) ခုပါဝင္ပါတယ္။ ဒီေနရာမွတဆင္႔ ရယူနိဳင္ပါတယ္။

Remark : All publications 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.