近年來(lái),我國(guó)在新一代潛艇武器發(fā)射裝置中利用混流泵發(fā)射魚(yú)雷,在潛艇發(fā)射魚(yú)雷時(shí),混流泵一直處于加速階段,此過(guò)程中轉(zhuǎn)速和揚(yáng)程等參數(shù)發(fā)生劇烈變化,泵的內(nèi)部流場(chǎng)也具有強(qiáng)烈的瞬態(tài)現(xiàn)象。潛艇處在系泊狀態(tài)時(shí),由于潛水深度較低,泵裝置進(jìn)口壓力較低,在啟動(dòng)過(guò)程中極易發(fā)生空化。混流泵加速流空化的產(chǎn)生會(huì)直接降低魚(yú)雷發(fā)射質(zhì)量,對(duì)潛艇工作將會(huì)構(gòu)成極大的威脅。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金“混流泵加速流工況瞬態(tài)空化形態(tài)及其誘導(dǎo)水力振蕩特性研究（51579118）”的資助下,以比轉(zhuǎn)速n_s=829的原型泵等比例縮放1.5倍得到的高比轉(zhuǎn)速混流泵為研究對(duì)象,研究混流泵啟動(dòng)過(guò)程中的瞬態(tài)空化特性,探討了不同葉片數(shù)下混流泵啟動(dòng)過(guò)程中的瞬態(tài)空化特性,主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）采用瞬態(tài)壓差理論模型,建立了混流泵瞬態(tài)水力性能方程與瞬態(tài)條件下的管路特性方程,并進(jìn)行了數(shù)值求解,得到了混流泵在啟動(dòng)過(guò)程中瞬態(tài)揚(yáng)程曲線。同時(shí),將理論模型求解的結(jié)果與瞬態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了理論模型的適用性。（2）針對(duì)不同葉片數(shù)混流泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)空化特性進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)在流量工況(Q=1.0Q_opt),啟... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及現(xiàn)實(shí)意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述
        1.2.1 水力機(jī)械啟動(dòng)過(guò)程國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水力機(jī)械內(nèi)部空化國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 混流泵啟動(dòng)過(guò)程理論與試驗(yàn)驗(yàn)證
    2.1 瞬態(tài)揚(yáng)程理論方程
        2.1.1 角動(dòng)量方程
        2.1.2 能量方程
        2.1.3 管路特性方程
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置
        2.2.2 試驗(yàn)葉輪
        2.2.3 理論驗(yàn)證
        2.2.4 不同工況對(duì)導(dǎo)葉出口壓力影響
    2.3 本章小結(jié)
第三章 不同葉片數(shù)混流泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)空化特性數(shù)值模擬
    3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論
        3.1.1 CFD控制方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 空化模型
    3.2 不同葉片數(shù)混流泵穩(wěn)態(tài)特性數(shù)值計(jì)算
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 計(jì)算模型
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
        3.2.4 計(jì)算方法
        3.2.5 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        3.2.6 穩(wěn)態(tài)模擬與試驗(yàn)性能對(duì)比
        3.2.7 汽蝕性能的比較
    3.3 不同葉片數(shù)混流泵啟動(dòng)過(guò)程空化特性數(shù)值計(jì)算
        3.3.1 泵內(nèi)空化類(lèi)型
        3.3.2 計(jì)算方法
    3.4 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)空化數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        3.4.1 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)過(guò)程空泡體積變化
        3.4.2 三葉片葉輪啟動(dòng)過(guò)程空化形態(tài)時(shí)空演變
        3.4.3 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)過(guò)程空化形態(tài)對(duì)比分析
        3.4.4 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)過(guò)程葉片載荷分布特性
        3.4.5 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)過(guò)程泄漏渦空間結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)特性
        3.4.6 不同葉片數(shù)葉輪啟動(dòng)過(guò)程泄漏渦平面結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)特性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同葉片數(shù)混流泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)壓力與可視化試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>    4.2 試驗(yàn)臺(tái)及測(cè)量系統(tǒng)
    4.3 試驗(yàn)方案及步驟
        4.3.1 穩(wěn)態(tài)外特性試驗(yàn)方法
        4.3.2 瞬態(tài)壓力試驗(yàn)方法
        4.3.3 高速攝影試驗(yàn)方法
    4.4 穩(wěn)態(tài)外特性結(jié)果分析
    4.5 瞬態(tài)壓力信號(hào)分析
        4.5.1 不同進(jìn)口壓力小波變換時(shí)頻分析
        4.5.2 不同啟動(dòng)時(shí)間小波變換時(shí)頻分析
        4.5.3 不同流量工況小波變換時(shí)頻分析
    4.6 葉頂區(qū)可視化試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.6.1 三葉片葉輪不同空化數(shù)空化形態(tài)與演化
        4.6.2 三葉片葉輪不同流量工況空化形態(tài)與演化
        4.6.3 不同葉片數(shù)葉輪不同空化數(shù)空化形態(tài)與演化
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研工作


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同轉(zhuǎn)速下軸流泵壓力脈動(dòng)試驗(yàn)[J]. 施衛(wèi)東,姚捷,張德勝,吳蘇青,王海宇.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014 (03)
[2]離心泵空化狀態(tài)與聲發(fā)射信號(hào)特征關(guān)系試驗(yàn)[J]. 鄒淑云,劉忠,李志鵬,楊平.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014 (03)
[3]軸流泵壓力脈動(dòng)數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)[J]. 姚捷,施衛(wèi)東,吳蘇青,張德勝,王海宇,胡啟祥.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(S1)
[4]采樣頻率和時(shí)間對(duì)軸流泵壓力脈動(dòng)特性的影響[J]. 施衛(wèi)東,姚捷,張德勝,張華,吳蘇青.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]離心泵啟動(dòng)過(guò)程中的附加理論揚(yáng)程計(jì)算[J]. 張玉良,朱祖超,林慧超,陳書(shū).  力學(xué)季刊. 2012(03)
[6]離心泵啟動(dòng)過(guò)程的數(shù)值模擬[J]. 郭憲軍,陳紅勛,朱兵.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[7]離心泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)特性的研究[J]. 許斌杰,李志峰,吳大轉(zhuǎn),王樂(lè)勤.  中國(guó)科技論文在線. 2009(09)
[8]基于壓力脈動(dòng)和時(shí)序分析的離心泵空化特征提取[J]. 蘇永生,王永生,張永祥,段向陽(yáng).  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(06)
[9]離心泵啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)空化特性的試驗(yàn)研究[J]. 吳大轉(zhuǎn),焦磊,王樂(lè)勤.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2008(10)
[10]離心泵啟動(dòng)過(guò)程內(nèi)部瞬態(tài)流動(dòng)的二維數(shù)值模擬[J]. 王樂(lè)勤,李志峰,戴維平,吳大轉(zhuǎn).  工程熱物理學(xué)報(bào). 2008(08)

博士論文
[1]空化對(duì)離心泵啟動(dòng)過(guò)程的影響分析[D]. 孟龍.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于小波分析的水泵初生汽蝕的超聲特性研究[D]. 梁金棟.揚(yáng)州大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3156459