در این مقاله، یک پیشرانه مگنتوهیدرودینامیکی دریایی برای اولین بار به صورت کاملاً سه بعدی شبیه سازیشده و پارامترهای عملکردیآن مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی میدان های الکتریکی، مغناطیسی و سرعت سیال به صورت سهبعدی درنظر گرفته شدده و اردرناهمسانی میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر جریان انتهایی و عملکرد پیشرانه تحلیل شده است. به این منظور، یک موتور مگنتوهیدرودینامیکینوعی با سیم پیچ های زینی شکل و ابعاد مشخص انتخاب شده و ساختار هندسی آن در محیط نرم افزار پیاده سازی گردیده است. جریان سیم پیچ هایاین موتور با روش سعی و خطا به نحوی تنظیم شده که چگالی شار مغناطیسی در فضای بین دو الکترود دارای مقدار متوسط T 51 باشد و سدسموتور با اعمال ولتاژهای مختلف بین الکترودهای آن شبیه سازی شده است. همچنین یک مدل تحلیلی ساده برای پیشرانه های MHD دریایی ارائدهشده و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از مدل عددی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که برخی از پارامترهای عملکردی موتور تحت تأریرجریان های انتهایی کانال قرار نمی گیرند. این پارامترها که مهم ترین آنها سرعت سیال درون کانال اسدت، تدابعی از جریدان الکتریکدی مدورر موتدورهستند و می توان آنها را با استفاده از یک مدل تحلیلی ساده محاسبه نمود. در مقابل برخی از پارامترها موتور مانند بازده، تابعی از جریان الکتریکیواقعی موتور هستند و برای محاسبه آنها لازم است از یک شبیه سازی عددی دقیق و قابل اطمینان استفاده شود.
M. Haghparast, “Transient Analysis of magnetohydrodynamic seawater thrusters with decaying magnetic field,” Ships and Offshore Structures, vol. 12, no. 5, pp. 591-598, 2017##
I. Kirillov and D. Obukhov, “Two dimensional model for analysis of cylindrical linear induction pump characteristics: model description and numerical analysis,” Energy conversion and management, vol. 44, no. 17, pp. 2687-2697, 2003##
S. S. Katsnelson and G. A. Pozdnyakov, “Experimental study of a centrifugal conductive MHD pump,” IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 40, no. 12, pp. 3528-3532, 2012##
M. Mesurolle, Y. Lefèvre, and C. Casteras, “Electric vector potential formulation to model a magnetohydrodynamic inertial actuator,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 52, no. 3, pp. 1-4, 2016##
Y. Haiqi and Z. Miaoyong, “Three-dimensional magnetohydrodynamic calculation for coupling multiphase flow in round billet continuous casting mold with electromagnetic stirring,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 46, no. 1, pp. 82-86, 2010##
G. Yoshikawa, K. Hirata, and F. Miyasaka, “Numerical analysis of electromagnetic levitation of molten metal employing MPS method and FEM,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 47, no. 5, pp. 1394-1397, 2011##
D. Mitchell and D. Gubser, “Magnetohydrodynamic ship propulsion with superconducting magnets,” Journal of Superconductivity, vol. 1, no. 4, pp. 349-364, 1988##
K. Nishigaki et al., “Elementary study on superconducting electromagnetic ships with helical insulation wall,” Cryogenics, vol. 40, no. 6, pp. 353-359, 2000##
E. Doss and H. Geyer, “The need for superconducting magnets for MHD seawater propulsion,” 25th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, 1990##
E. Doss and G. Roy, “Effects of strong magnetic field on flow characteristics of MHD seawater propulsion system,” Argonne National Lab., IL (USA), 1989##
E. Doss and G. ROY, “Flow characteristics inside MHD seawater thrusters,” Journal of Propulsion and Power, vol. 7, no. 4, pp. 635-641, 1991##
E. Doss and H. Geyer, “Effects of friction and end losses on MHD thruster efficiency,” procedings of the 28th enginnering aspects of magnetohydrodynamic, 1990.
H. Jiang, Y. Peng, L. Zhao, C. Sha, Z. Lin, and R. Li, “Three-dimensional numerical simulation on helical channel MHD thruster,” IEEE International Conference on Electrical Machines and Systems, 2008##
M. A. Jamalabadi, “Analytical study of magnetohydrodynamic propulsion stability,” Journal of Marine Science and Application, vol. 13, no. 3, pp. 281-290, 2014##
M. A. Jamalabadi, “Effects of Micro-and Macro-Scale Viscous Dissipations with Heat Generation and Local Thermal Non-Equilibrium on Thermal Developing Forced Convection in Saturated Porous Media,” Journal of Porous Media, vol. 18, no. 9, 2015##
)
