噴水推進(jìn)是一種應(yīng)用在船舶、水下滑翔機(jī)等領(lǐng)域的特殊推進(jìn)方式,具有運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、操控性能好以及能夠在淺水作業(yè)等優(yōu)點(diǎn),核心部件為噴水推進(jìn)泵。其運(yùn)行工況調(diào)節(jié)方式一般為變流量和變轉(zhuǎn)速兩種。而微型噴水推進(jìn)泵受自身尺寸限制多是通過改變轉(zhuǎn)速來改變其運(yùn)行工況,且敞口運(yùn)行狀態(tài)下噴水推進(jìn)泵很難運(yùn)行在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)會造成推力以及效率的下降,影響續(xù)航時間;深入研究發(fā)現(xiàn),過流部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化同樣會對其推力和效率造成影響。因此,本文開展微型噴水推進(jìn)泵推力特性及性能優(yōu)化方面的研究具有重要意義。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法首先對噴水推進(jìn)泵在開放式邊界條件下進(jìn)行數(shù)值模擬,研究不同轉(zhuǎn)速下推力、出口流量以及內(nèi)流場的分布情況;然后,分別研究了噴口的截面型線設(shè)計(jì)方式及葉輪葉片厚度對噴水推進(jìn)泵水力性能的影響;最后提出了一種新型噴水推進(jìn)泵推力及流量的測量方法,并搭建試驗(yàn)臺對其推力以及出口流量進(jìn)行測量。得到主要結(jié)論如下:（1）微型噴水推進(jìn)泵在敞口運(yùn)行的狀態(tài)下,隨著轉(zhuǎn)速的增大出口流量以及推力逐漸增大,且在高轉(zhuǎn)速下,推力增長的幅度變大;葉片工作面的表面壓力變化明顯,高壓區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大。（2）相對于其他兩種噴口形狀,當(dāng)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

湍流數(shù)值模擬方法

1 1 12 2 2 ' 葉柵型線進(jìn)口角；進(jìn)口液流角；葉輪出口沖角；葉柵型線出口角；出口液流角；葉輪出口沖角。角 可由進(jìn)口角 以及出口角 得到，其計(jì)算公式如下。1 2L2 型線中心角 和半徑 R 的確定示，中心角 和半徑 R 的計(jì)算公式如下。2 12 /(2sin )2R l

就得到噴水推進(jìn)泵葉輪葉片各截面的翼型型線，如圖3.2 所示。圖 3.2 葉片型線Fig 3.2 Blade curves然后，通過邊界混合、合并、倒圓角以及實(shí)體化等步驟得到噴水推進(jìn)泵葉輪的一個葉片。再將已經(jīng)繪制出來的葉片圍繞中心軸陣列，得到葉輪的四個葉片。如圖 3.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同葉片厚度對軸流風(fēng)機(jī)流動特性影響的數(shù)值模擬[J]. 李俊,徐洪海,余培銓,徐金秋.  風(fēng)機(jī)技術(shù). 2017(05)
[2]對旋軸流式噴水推進(jìn)泵的進(jìn)口預(yù)旋[J]. 黃振杰,潘中永,申占浩,潘希偉.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]轉(zhuǎn)速對微型噴水推進(jìn)泵性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 胡海鵬,石海峽,柴立平,李紹旭,夏天.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[4]葉片厚度對混流式核主泵葉輪能量性能影響研究[J]. 楊敏官,陸勝,高波,王達(dá),王俊.  流體機(jī)械. 2015(05)
[5]船用噴水推進(jìn)泵裝置水力特性數(shù)值模擬[J]. 羅燦,成立,劉超,祁衛(wèi)軍,商邑楠.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]無軸式噴水推進(jìn)泵的水動力特性[J]. 劉瑞華,曹璞鈺,王洋,寧超.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]噴口軸向長度對噴水推進(jìn)器性能影響的研究[J]. 王小二,王永生,靳栓寶.  船海工程. 2014(06)
[8]軸流式噴水推進(jìn)泵的三元設(shè)計(jì)[J]. 彭云龍,王永生,靳栓寶.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[9]葉片數(shù)及葉片厚度對混流泵性能的影響[J]. 邴浩,譚磊,曹樹良.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]泵噴水推進(jìn)器研究進(jìn)展[J]. 倪永燕,劉為民.  船海工程. 2013(05)

碩士論文
[1]噴水推進(jìn)器內(nèi)部流動特性研究[D]. 王雪豹.江蘇大學(xué) 2017
[2]微型噴水推進(jìn)泵水力設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 許巍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于流固耦合的噴水推進(jìn)泵小流量區(qū)的動態(tài)特性研究分析[D]. 張琳.江蘇大學(xué) 2016
[4]噴水推進(jìn)泵設(shè)計(jì)及動力特性研究[D]. 蔡皖鋒.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[5]噴水推進(jìn)軸流泵水力設(shè)計(jì)及性能仿真[D]. 李臣.大連海事大學(xué) 2015
[6]可全向回轉(zhuǎn)軸流噴水推進(jìn)泵關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳運(yùn)騰.浙江大學(xué) 2015
[7]高速艇噴水推進(jìn)器流場特性數(shù)值模擬[D]. 李鑫.江蘇科技大學(xué) 2013
[8]噴水推進(jìn)泵流道設(shè)計(jì)研究[D]. 付華林.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[9]噴水推進(jìn)泵流場數(shù)值模擬分析[D]. 舒春英.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[10]葉片厚度變化對軸流泵性能的影響[D]. 朱亮.揚(yáng)州大學(xué) 2008



本文編號：3044119