作為一種新型艦船推進(jìn)方式,噴水推進(jìn)器因其優(yōu)越的操縱性能在軍民高性能艦船上均有著廣泛的應(yīng)用。然而,噴水推進(jìn)器的主要過流部件進(jìn)水流道由于自身幾何形狀存在不對稱性,其出流的畸變性導(dǎo)致噴水推進(jìn)泵入口流場重新分布,對泵的影響不容忽視。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中均勻來流的假設(shè)已經(jīng)不能滿足工程實(shí)際需求,應(yīng)充分考慮進(jìn)水流道出流場的非均勻特性。本文在江蘇省自然科學(xué)基金（BK20190847）與中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2019M661744）的資助下,以現(xiàn)有平進(jìn)口式進(jìn)水流道為研究對象,將其出流面不均勻度與唇口最低壓力設(shè)定為優(yōu)化目標(biāo),結(jié)合徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和NSGA-II算法,尋求能使兩個優(yōu)化目標(biāo)同時得到最大改進(jìn)的進(jìn)水流道幾何特征參數(shù),并詳細(xì)探討這種出流畸變控制方法對進(jìn)水流道內(nèi)流特性、出流畸變形成特性與噴水推進(jìn)泵性能的影響。本文主要的研究工作和內(nèi)容如下:（1）面對噴水推進(jìn)器進(jìn)水流道出流畸變研究成果單薄的現(xiàn)狀,借鑒噴氣發(fā)動機(jī)S彎進(jìn)氣道相關(guān)工作對該領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展與完善。通過探究進(jìn)水流道獲流面的確定方法,計(jì)算求解虛擬進(jìn)流管,從而將其與進(jìn)水流道實(shí)體合并視為S形彎管。該S形彎管出流畸變流動結(jié)構(gòu)參照S彎進(jìn)氣道出流畸變特性、類型與評價(jià)指標(biāo)... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號和簡稱說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 噴水推進(jìn)器進(jìn)水流道研究現(xiàn)狀
        1.2.1 進(jìn)水流道內(nèi)流特性
        1.2.2 進(jìn)水流道出流畸變對噴水推進(jìn)泵性能的影響
        1.2.3 進(jìn)水流道出流畸變控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 噴氣發(fā)動機(jī)S彎進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀
        1.3.1 壓氣機(jī)進(jìn)氣畸變分類及成因
        1.3.2 總壓畸變
        1.3.3 旋流畸變
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 基礎(chǔ)及理論
    2.1 噴水推進(jìn)器基礎(chǔ)理論
        2.1.1 噴水推進(jìn)系統(tǒng)動量變化
        2.1.2 噴水推進(jìn)系統(tǒng)能量變化
    2.2 噴水推進(jìn)器特征參數(shù)
        2.2.1 進(jìn)水流道幾何參數(shù)
        2.2.2 噴水推進(jìn)器設(shè)計(jì)參數(shù)
    2.3 噴水推進(jìn)器數(shù)值計(jì)算
        2.3.1 噴水推進(jìn)器的網(wǎng)格劃分
        2.3.2 邊界條件設(shè)置
        2.3.3 進(jìn)水流道獲流面的確定
    2.4 噴水推進(jìn)泵外特性試驗(yàn)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ
    3.1 NSGA-Ⅱ概述
    3.2 構(gòu)建水力性能預(yù)測模型
        3.2.1 篩選主要特征參數(shù)及確定設(shè)計(jì)域
        3.2.2 拉丁超立方抽樣構(gòu)建樣本空間
        3.2.3 優(yōu)化目標(biāo)
        3.2.4 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模
    3.3 NSGA-II遺傳算法尋優(yōu)
    3.4 優(yōu)化結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 進(jìn)水流道優(yōu)化前后水動力特性研究
    4.1 進(jìn)水流道優(yōu)化前后水力性能研究
    4.2 進(jìn)水流道優(yōu)化前后出流特性研究
        4.2.1 出流軸向速度研究
        4.2.2 出流旋渦特性研究
    4.3 進(jìn)水流道優(yōu)化前后低壓區(qū)分布研究
    4.4 進(jìn)水流道優(yōu)化前后湍流特性研究
        4.4.1 湍流輸運(yùn)模型
        4.4.2 設(shè)計(jì)航速下湍流特性對比
        4.4.3 不同航速下湍流特性對比
    4.5 進(jìn)水流道優(yōu)化前后能量特性研究
        4.5.1 能量輸運(yùn)模型
        4.5.2 不同航速下輸運(yùn)能量對比
        4.5.3 設(shè)計(jì)航速下能量分解和輸運(yùn)差異
        4.5.4 設(shè)計(jì)航速下能量輸運(yùn)差異的再分解
    4.6 本章小結(jié)
第五章 進(jìn)水流道優(yōu)化前后噴水推進(jìn)泵水動力特性研究
    5.1 進(jìn)水流道優(yōu)化前后噴水推進(jìn)泵性能對比
    5.2 進(jìn)水流道優(yōu)化前后出流流態(tài)描述
        5.2.1 進(jìn)流畸變評價(jià)
        5.2.2 周向分離渦
        5.2.3 周向分離渦對葉輪進(jìn)流場的影響
    5.3 噴水推進(jìn)泵葉輪輪轂處內(nèi)部流動分析
        5.3.1 流動分離
        5.3.2 旋渦結(jié)構(gòu)
        5.3.3 葉片靜壓分布
        5.3.4 葉片載荷突變
    5.4 噴水推進(jìn)泵葉輪輪緣處內(nèi)部流動分析
        5.4.1 流動分離
        5.4.2 旋渦結(jié)構(gòu)
        5.4.3 葉片靜壓分布
        5.4.4 葉片載荷突變
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的相關(guān)科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]非均勻進(jìn)流下噴水推進(jìn)泵揚(yáng)程損失機(jī)理及失穩(wěn)特性研究[D]. 曹璞鈺.江蘇大學(xué) 2017

碩士論文
[1]噴水推進(jìn)器倒車水斗流動特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 岑春海.江蘇大學(xué) 2019



本文編號：3508022