डक्टेड प्रोपेलर

विमान-विज्ञान में डक्टेड प्रोपेलर के लिए,नलिका वाला पंखा देखें ।

वेक-इक्वेलाइजिंग डक्ट के साथ भ्रमित न हों

कम नलिका

लुइसियाना के अल्जीयर्स में मिसिसिपी नदी पर एक फ्लोटिंग शुष्क गोदी में टोबोट डॉल्फिन I।

डक्टेड प्रोपेलर, जिसे कॉर्ट नोक के रूप में भी जाना जाता है, यह गैर-चक्रित नलिका से सज्जित एक समुद्री प्रोपेलर(जहाज़ का संचालक) है। इसका उपयोग विशेष रूप से भारी भार वाले प्रोपेलर या सीमित व्यास वाले प्रोपेलर की दक्षता में सुधार करने के लिए किया जाता है। इसका विकास पहले लुइगी स्टिपा (1931) और बाद में लुडविग कार्ड (1934) द्वारा किया गया था। कॉर्ट नलिका समुद्री प्रणोदन के लिए एक परत वाली प्रोपेलर असेंबली है। परत के विशेष अंश में एक पन्नी होती, और यह कुछ स्तिथियों के तहत खुले हुए प्रोपेलरों पर द्रव गतिविज्ञान का लाभ प्रदान कर सकता है।

डक्टेड प्रोपेलर का उपयोग कम गति (<10 समुद्री मील),बेहतर जलमार्ग स्थिरता और अवशेष के लिए कम भेद्यता पर दक्षता में वृद्धि के लिए किया जाता है। विपरीत स्तिथि में उच्च गति (> 10 समुद्री मील) पर दक्षता कम कर दी जाती है, जब पीछे की ओर नौकायन करते समय जलमार्ग स्थिरता,और गुहिकायन की वृद्धि होती है। पतवार को बदलने के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है।

इतिहास

1931 में लुइगी स्टिपा और बाद में लुडविग कॉर्ट (1934) ने प्रदर्शित किया कि भारी वजन वाले प्रोपेलर के स्तिथि में प्रणोदक को पन्नी के आकार की परत से घेरकर प्रणोदक दक्षता में वृद्धि हासिल की जा सकती है। सामान्यतौर पर एक कोर्ट नलिका को रूपरेखा मारिन19 ए या रूपरेखा मारिन 37को एक गतिवर्धक नलिका के रूप में संदर्भित किया जाता है।

फायदे और नुकसान

कोर्ट नलिका या नलिका वाले प्रोपेलर कम गति पर बिना नलिका वाले प्रोपेलरों की तुलना में काफी अधिक कुशल हो सकते हैं और छोटे पैकेज में अधिक बल पैदा करते हैं। कॉर्ट नलिका के लिए टगबोट(कर्षण नौका)और मछली पकड़ने वाला ट्रॉलर सबसे सामान्य अनुप्रयोग हैं क्योंकि धीमी गति से चलने वाले जहाजों पर अत्यधिक वजन वाले प्रोपेलर सबसे अधिक लाभान्वित होते हैं। इसके अतिरिक्त नलिका के पैडलव्हील-प्रभाव को कम करने (जैसे कि दाएं हाथ के पहिया की प्रवृत्ति बाईं ओर वापस) और सतही पानी में काम करते समय नीचे के खिंचाव को कम करने में भी महत्वपूर्ण है।

अतिरिक्त परत से खिंचाव होता है जिसके परिणामस्वरूप कोर्ट नलिका लगभग दस समुद्री मील(18.5;किमी/घंटा) प्रोपेलरों पर अपनी बढ़त खो सकती है।

कॉर्ट नलिका को, पानी के प्रवाह में एक पतवार से आने वाले दिशात्मक नियंत्रण के साथ, या केंद्रबिंदु जहां उनका प्रवाह जहाज़ के स्टीयरिंग को नियंत्रित करता है उसके साथ स्थापित किया जा सकता है।

इस प्रकार का परत भी बर्फ के क्षेत्रों में पथ प्रदर्शन के लिए फायदेमंद होता है क्योंकि यह प्रोपेलर युक्तियों को कुछ हद तक सुरक्षित रखता है। हालांकि, बर्फ या कोई अन्य तैरने वाली वस्तु पहियों और नलिका के बीच फंस सकता है और पहियों को अवरूद्ध कर सकता है। कोर्ट नलिका में दूषित पहियों को खुले पहियों की तुलना में साफ करना अधिक मुश्किल है।

2012 में बेक्सटन एट अल ने अपने एक शोध पत्र में यह निष्कर्ष निकाला कि डक्टेड प्रोपेलर उत्तरपूर्वी अटलांटिक में सीलों की घातक चोटों का संभावित कारण थे। लेखकों ने अनुमान लगाया की कि सीलों,हार्बर पोरपोइज़ सहित अन्य जानवरों को नलिका के माध्यम से खींचा गया और बाद में घूर्णन प्रोपेलर ब्लेड द्वारा जानवरों की त्वचा और मांसपेशियों को वक्रीय तरीके से चीरा गया था। इस प्रकार की चोट को कॉर्कस्क्रू के रूप में जाना जाता है।

प्रकार

नलिकाएं दो प्रकार की होती हैं; गतिवर्धक और मंद गति। गतिवर्धक नलिकाओं के साथ, नलिका की रूपरेखा एयरफॉइल की तरह आंतरिक पक्ष की ओर घुमावदार हो जाती है, जो प्रोपेलर के प्रवाह वेग और दक्षता को बढ़ाता है। यह प्रभाव कम गति पर काम करता है और नलिका के अतिरिक्त खिंचाव द्वारा उच्च गति से आपूर्ति करता है,जो प्रणोदन की दक्षता को कम करता है। गतिवर्धक नलिकाओं का उपयोग सीमित व्यास के साथ भारी वजन वाले प्रोपेलर पर किया जाता है। इस विषय पर व्यापक शोध गतिवैज्ञानिक लुडविग कोर्ट द्वारा की गयी थी इसलिए इसे कोर्ट नलिका भी कहा जाता है ।

मंद गति नलिकाओं के साथ,अंदर की तरफ नलिका की रूपरेखा की सीधी सतह और बाहर की तरफ झुका हुआ होने से प्रवाह वेग कम हो जाता है, जिससे दबाव बढ़ जाता है जो गुहिकायन को कम करता है। विशेष रूप से स्थिर ब्लेड या चर-पिच प्रोपेलर (समुद्री) के साथ संयोजन में इसे पंप जेट कहा जाता है।

NACA 4415।

समुद्री अनुसंधान संस्थान नीदरलैंड (मारिन) ने डक्टेड प्रोपेलर्स पर व्यापक शोध किया है। उपयोग की गयी कई रूपरेखाएँ एनएसीए एयरफॉइल पर आधारित हैं जिनमें से एनएसीए 4415 में बहुत अच्छी विशेषताएं हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला मारिन श्रृंखला का नोजल 19A और 37 है। निर्माण को आसान बनाने और दक्षता में वृद्धि करने के लिए इसकी पीछे का भाग गोलाकार है । प्रारंभ में,bश्रृंखला वैगनिंगेन बीके प्रोपेलर का उपयोग किया गया था,बाद में एक व्यापक ब्लेड टिप के साथ कापलान-प्रकार के प्रोपेलर का उपयोग किया गया।

भौतिकी

त्वरण (बाएं) और मंदी (दाएं) नलिका के चारों ओर परिसंचरण - दाएं से बाएं प्रवाह

डीटी = जोर डीएल = लिफ्ट	pu : नकारात्मक दबाव po : सकारात्मक दबाव

कॉर्ट नोज़ल में,अंतर्वाह वेग बढ़ा दिया जाता है, जिससे दबाव कम हो जाता है। यह प्रोपेलर के बल और टॉर्क को कम करता है। उसी समय, एक परिसंचरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक आवक लक्षित बल होता है, जिसमें एक आगे का घटक होता है इसलिए डक्ट एक सकारात्मक बल है। यह सामान्यतौर पर प्रोपेलर के बल में कमी से बड़ा है। प्रोपेलर और डक्ट के बीच की छोटी निकासी बवंडर के सिरे को कम करती है और दक्षता बढ़ाती है।

जैसे-जैसे गति बढ़ती है, गति के साथ खिंचाव बढ़ता है,अंततः यह अतिरिक्त बल से बड़ा हो जाता है। सामान्यतौर पर इस गति से ऊपर काम करने वाले जहाज नलिकाओं के साथ उपयुक्त नहीं होते हैं। जब रस्सा, टगबोट कम गति और भारी लोड किए गए प्रोपेलर के साथ जलयात्रा करते हैं, और अक्सर नलिकाओं से युक्त होते हैं तब बोलार्ड पुल नलिकाओं के साथ 30% तक बढ़ सकता है।

मंद गति नलिकाओं के साथ, कोर्ट नलिका के विपरीत परिसंचरण के परिणामस्वरूप नलिका का नकारात्मक बल होता है। इस प्रकार का उपयोग उच्च गति वाले जहाजों के लिए किया जाता है, जो गुहिकायन और जहाजों के संपर्क में वृद्धि के साथ होता है जो शोर के स्तर को कम करना चाहते हैं, जैसे कि युद्ध वाले जहाज ।

यह भी देखें

• Azipod
• Axial fan design
• Kitchen rudder
• Pleuger rudder

संदर्भ

ग्रन्थसूची

• Carlton, J. (2007): Marine Propellers and Propulsion, Butterworth-Heinemann
• Ghose, J.P., Gokarn R.P. (2004): Basic Ship Propulsion, Allied Publishers
• Oosterveld, M.W.C. (1970): Wake Adapted Ducted Propellers, Nederlands Schip Model Basin, Wageningen

बाहरी कड़ियाँ

• Rice Speed Nozzle and Propeller
• Tug boat glossary Archived 2016-05-17 at the Wayback Machine
• Papers by L. Stipa, translated by the NACA
• Damen Marine Components Netherlands [1]