噴水推進作為一種特殊的船舶推進形式,其使用范圍越來越廣,從民用小艇到軍事艦船再到科研裝備,噴水推進以其良好的機動性、耐用性、適航性等優(yōu)點,獲得了越來越多的認可。因此研發(fā)、改進性能優(yōu)良的噴水推進裝置,成為噴水推進制造企業(yè)所熱衷的課題。本文以“艇用噴水推進動力總成新產品開發(fā)”的企業(yè)研發(fā)項目為研究背景,根據要求對某型噴泵與額定功率96kW、額定轉速3600r/min的柴油機連接進行動力總成匹配驗證,該匹配情況在實際運行中,易出現噴泵效率較低等現象,因此根據驗證結果需對動力總成匹配作出調整,在使用96kW柴油機的前提下,通過反問題設計方法對噴泵葉片進行改進,提升噴泵性能并實現動力總成的合理匹配,同時為新產品開發(fā)提供方法支撐及理論參考。針對上述研究目的,本文主要研究內容如下:1.對原始噴泵在試驗轉速2900r/min下進行多流量數值模擬,將計算結果與產品試驗數據對比,驗證數值模擬的有效性。根據相似理論將試驗結果轉換至3600r/min時所對應的數據,對動力總成匹配進行驗證。通過泵理論計算3600r/min額定轉速及96kW額定功率下噴泵的改進目標,并將原始噴泵在目標工況下以數值模擬的方法驗證動力... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
    1.4 研究的技術路徑
第2章 反問題設計方法及數值計算方法
    2.1 反問題設計方法
        2.1.1 葉輪內流動描述
        2.1.2 葉片幾何計算
        2.1.3 反問題設計方法的控制參數
        2.1.4 TURBOdesign1葉片設計流程
    2.2 CFD數值計算方法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 網格劃分及方程求解
    2.3 本章小結
第3章 原始噴泵動力總成匹配驗證及噴泵葉片改進研究的提出
    3.1 原始噴泵三維模型的建立
    3.2 原始噴泵流道網格劃分
    3.3 求解條件設置
    3.4 網格無關性驗證
    3.5 原始噴泵的數值驗證
    3.6 原始噴泵動力總成匹配驗證及改進目標的提出
    3.7 原始噴泵在目標工況下的流動分析
    3.8 本章小結
第4章 反問題設計方法中控制參數對噴泵葉片幾何及性能的影響
    4.1 子午面形狀對動葉片的影響
        4.1.1 子午面導邊型線對動葉片的影響
        4.1.2 子午面葉根型線對動葉片的影響
    4.2 載荷分布對動葉片的影響
        4.2.1 動葉片載荷分布形式
        4.2.2 載荷分布對動葉片幾何的影響
        4.2.3 載荷分布對葉表靜壓分布的影響
        4.2.4 載荷分布對外特性的影響
        4.2.5 載荷分布對液流角的影響
    4.3 葉片積疊方式對動葉片的影響
    4.4 葉片厚度分布對動葉片的影響
    4.5 載荷分布對導葉的影響
    4.6 出口葉型對導葉的影響
    4.7 本章小結
第5章 噴水推進泵的葉輪改進設計及性能預測
    5.1 額定工況下噴泵葉輪的改進設計
        5.1.1 動葉輪的改進設計
        5.1.2 導葉的改進設計
    5.2 噴泵的性能預測
        5.2.1 噴泵外特性表現
        5.2.2 噴泵流場表現
    5.3 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于數值試驗及實船試航的噴水推進器改型設計[J]. 靳栓寶,沈洋,王東,王永生,魏應三,胡鵬飛.  船舶力學. 2015(11)
[2]噴水推進器推進性能優(yōu)化研究[J]. 曹玉良,王永生,靳栓寶.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2015(01)
[3]噴水推進器水動力性能分析與優(yōu)化設計研究[J]. 魏春陽,龐之洋,王永生,靳栓寶.  船海工程. 2014(06)
[4]軸流式噴水推進泵的三元設計[J]. 彭云龍,王永生,靳栓寶.  中南大學學報(自然科學版). 2014(06)
[5]混流泵葉輪反問題設計與水力性能優(yōu)化[J]. 肖若富,陶然,王維維,楊魏.  農業(yè)機械學報. 2014(09)
[6]計算流體力學發(fā)展綜述[J]. 余金偉,馮曉鋒.  現代制造技術與裝備. 2013(06)
[7]基于三元設計及數值試驗軸流泵抗空化性能[J]. 靳栓寶,王永生.  排灌機械工程學報. 2013(09)
[8]載荷分布規(guī)律對混流泵葉輪設計的影響[J]. 常書平,王永生,靳栓寶,蘇永生.  排灌機械工程學報. 2013(02)
[9]葉片全三維反問題優(yōu)化設計方法[J]. 朱陽歷,王正明,陳海生,譚春青.  航空動力學報. 2012(05)
[10]混流式噴水推進器空化性能數值分析[J]. 劉承江,王永生.  機械工程學報. 2009(12)

碩士論文
[1]噴水推進器內部流動特性研究[D]. 王雪豹.江蘇大學 2017
[2]微型噴水推進泵水力設計及試驗研究[D]. 許巍.合肥工業(yè)大學 2017
[3]混流式噴水推進泵內流模擬與性能分析[D]. 尹龍乾.蘭州理工大學 2016
[4]基于葉片載荷分布的離心壓縮機葉輪設計與優(yōu)化[D]. 王鍵.大連理工大學 2015
[5]高速艇噴水推進器流場特性數值模擬[D]. 李鑫.江蘇科技大學 2013
[6]噴水推進泵流場數值模擬分析[D]. 舒春英.哈爾濱工程大學 2010



本文編號：3281404