傳統(tǒng)方法上,研究者主要采用大功率、大直徑、低軸轉(zhuǎn)速的動(dòng)力裝置,來提升噴水推進(jìn)泵的性能。但是降低葉輪軸轉(zhuǎn)速,會(huì)導(dǎo)致中心流域葉輪上流速較低,做工效率下降。為了解決此問題,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的雙涵道噴水推進(jìn)泵。通過數(shù)值模擬方法對(duì)雙涵道泵水力性能進(jìn)行初步研究,并為此類推進(jìn)泵的設(shè)計(jì)提供參考。本文的研究內(nèi)容及最終結(jié)果如下:1.確定雙涵道泵的結(jié)構(gòu)和葉輪尺寸和最優(yōu)涵道比。繪制外泵時(shí)應(yīng)該研究合適的輪轂比,考慮中空對(duì)輪轂強(qiáng)度的影響,通過計(jì)算抗扭截面模量得到外泵尺寸。以單泵的計(jì)算方法先研究各自的水力特性,確立最優(yōu)涵道比。對(duì)比不同組的雙涵道泵的水力性能,尤其是外泵輪轂比對(duì)水力性能的影響。定義無量綱參數(shù)C為單位總進(jìn)口面積流量增幅,當(dāng)內(nèi)外涵道比為0.45時(shí),流量增幅最大,雙涵道泵比普通軸流泵推力提升約9%。單位面積流量隨著輪轂比增大,軸流泵在馬鞍區(qū)到工況點(diǎn)揚(yáng)程明顯較小軸流泵提升更大,效率變化不明顯,但是在工況點(diǎn)時(shí)揚(yáng)程下降明顯,效率上整體稍有下降。2.研究噴管形狀對(duì)水力性能影響。定義無量綱參數(shù)噴管收縮系數(shù),設(shè)計(jì)三種不同的出口噴管,研究噴管收縮系數(shù)對(duì)雙涵道泵性能的影響,挑選三種類型噴管的最優(yōu)收縮系數(shù)。3.研究雙涵... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題名稱及來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 噴水推進(jìn)泵的研究現(xiàn)狀概述
        1.3.1 國內(nèi)外噴水推進(jìn)泵理論的發(fā)展研究
        1.3.2 國內(nèi)外潛艇噴水推進(jìn)泵的運(yùn)用與研究
        1.3.3 泵噴水推進(jìn)器的優(yōu)缺點(diǎn)
        1.3.4 國內(nèi)外主要研究方向
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 雙涵道噴水推進(jìn)泵水力設(shè)計(jì)
    2.1 雙涵道噴水推進(jìn)泵設(shè)計(jì)參數(shù)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)定
        2.1.2 潛艇模型航速及阻力
    2.2 雙涵道噴水推進(jìn)泵的水力設(shè)計(jì)
        2.2.1 內(nèi)涵道葉輪的設(shè)計(jì)
        2.2.2 外涵道葉輪的設(shè)計(jì)
        2.2.3 空間導(dǎo)葉的水力設(shè)計(jì)參數(shù)
        2.2.4 噴管的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 雙涵道泵的幾何建模和數(shù)值模擬方法
    3.1 運(yùn)用PROE建立三維模型
        3.1.1 PROE軟件介紹
        3.1.2 雙涵道泵三維建模
    3.2 數(shù)值分析方法
        3.2.1 湍流模型
        3.2.2 數(shù)值計(jì)算方法
    3.3 網(wǎng)格劃分及流場模擬
        3.3.1 雙涵道泵的網(wǎng)格劃分
        3.3.2 網(wǎng)格質(zhì)量檢驗(yàn)
        3.3.3 雙涵道泵的流線圖
    3.4 本章總結(jié)
第4章 雙涵道泵的分離研究
    4.1 涵道比對(duì)雙涵道泵推進(jìn)性能的影響
    4.2 不同輪轂比對(duì)外涵道泵水力性能的影響
        4.2.1 葉輪受力分析
        4.2.2 變工況下外特性曲線分析
    4.3 雙涵道泵對(duì)比傳統(tǒng)軸流泵的優(yōu)勢
    4.4 本章總結(jié)
第5章 雙涵道泵的整泵全流域模擬
    5.0 進(jìn)出口端的選擇
    5.1 噴管收縮比對(duì)工況下雙涵道泵推進(jìn)性能影響
    5.2 借鑒型噴管雙涵道泵的分析
        5.2.1 不同收縮比下?lián)P程對(duì)比
        5.2.2 葉輪工作面和背面的壓力分析
        5.2.3 全流場流速分析
        5.2.4 外特性曲線的研究
    5.3 獨(dú)立噴管下分析
        5.3.1 不同收縮比下?lián)P程對(duì)比
        5.3.2 葉輪工作面和背面的壓力分析
        5.3.3 全流場流速分析
        5.3.4 外特性曲線的研究
    5.4 單噴管下分析
        5.4.1 不同收縮比下?lián)P程對(duì)比
        5.4.2 葉輪工作面和背面的壓力分析
        5.4.3 全流場流速分析
        5.4.4 外特性曲線的研究
    5.5 本章總結(jié)
總結(jié)與展望
研究創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的仿真研究[D]. 趙艷琪.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[10]噴水推進(jìn)無人艇的路徑規(guī)劃和控制研究[D]. 龔勛.哈爾濱工程大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3648478