本文關(guān)鍵詞：微型噴水推進(jìn)泵水力特性的研究

  更多相關(guān)文章： 微型噴水推進(jìn)泵 水力設(shè)計(jì) CFD數(shù)值分析 試驗(yàn)研究 變轉(zhuǎn)速

【摘要】：微型噴水推進(jìn)泵是基于軸流式葉片泵改進(jìn)設(shè)計(jì)的,通過與驅(qū)動(dòng)電機(jī)集成,作為水下滑翔機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)。微型噴水推進(jìn)泵整體的設(shè)計(jì),以及水力特性的研究是為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并提高續(xù)航能力,從而滿足水下滑翔機(jī)對(duì)自身噴水推進(jìn)系統(tǒng)的重量和尺寸嚴(yán)格限制的應(yīng)用要求。本文論述了微型噴水推進(jìn)泵水力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn),包括采用徑向進(jìn)水、軸向出水的布置,運(yùn)用圓弧法和流線法分別設(shè)計(jì)了兩套微型噴水推進(jìn)泵水力模型方案。運(yùn)用CFD對(duì)噴水推進(jìn)泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬,分析壓力和速度分布規(guī)律,闡明噴水推進(jìn)泵水力性能變化的內(nèi)在原因,同時(shí)優(yōu)化出提高噴水推進(jìn)泵水力效率的最優(yōu)噴口模型作為后續(xù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ�。為避免電機(jī)輸出功率的計(jì)算誤差,特別對(duì)配套驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)進(jìn)行電機(jī)工作特性試驗(yàn),并針對(duì)微型噴水推進(jìn)泵大流量低揚(yáng)程的特點(diǎn)專門搭建外特性試驗(yàn)臺(tái),對(duì)壓力、流量等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行采集測(cè)量,通過對(duì)比分析外特性試驗(yàn)結(jié)果,表明流線法設(shè)計(jì)的水力模型總體效率更高。針對(duì)微型噴水推進(jìn)泵在不同環(huán)境和工況下需要保持高效率運(yùn)行的特點(diǎn),進(jìn)行了變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,噴水推進(jìn)泵的轉(zhuǎn)速對(duì)功率及效率有著重要的影響,隨著轉(zhuǎn)速的增加,最優(yōu)效率區(qū)域往大流量區(qū)域偏移,效率峰值也隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大。通過轉(zhuǎn)速的優(yōu)化控制可以使噴水推進(jìn)泵始終運(yùn)行在最優(yōu)效率區(qū),提高不同應(yīng)用環(huán)境下噴水推進(jìn)泵的續(xù)航時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：微型噴水推進(jìn)泵 水力設(shè)計(jì) CFD數(shù)值分析 試驗(yàn)研究 變轉(zhuǎn)速
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U674.941;U664.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 研究目的及意義16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本論文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 微型噴水推進(jìn)泵水力設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-38
• 2.1 水力設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介20-21
• 2.2 葉輪幾何參數(shù)選擇21-24
• 2.3 圓弧法葉輪葉柵設(shè)計(jì)24-29
• 2.4 流線法葉輪葉柵設(shè)計(jì)29-32
• 2.5 導(dǎo)葉水力設(shè)計(jì)32-34
• 2.6 微型噴水推進(jìn)泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與幾何造型34-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第三章 微型噴水推進(jìn)泵CFD數(shù)值分析38-57
• 3.1 噴水推進(jìn)泵計(jì)算流體域確定38-39
• 3.2 噴水推進(jìn)泵數(shù)值計(jì)算模型網(wǎng)格生成39-43
• 3.2.1 計(jì)算域網(wǎng)格生成39-41
• 3.2.2 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)41-43
• 3.3 CFD數(shù)值計(jì)算及性能預(yù)測(cè)43-53
• 3.3.1 湍流計(jì)算方法和湍流模型選擇43-45
• 3.3.2 模型計(jì)算控制參數(shù)設(shè)置45-47
• 3.3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析47-53
• 3.4 噴口出口直徑對(duì)噴水推進(jìn)泵性能的影響53-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 微型噴水推進(jìn)泵外特性試驗(yàn)研究57-68
• 4.1 電機(jī)選型與型式試驗(yàn)57-60
• 4.1.1 電機(jī)特性試驗(yàn)裝置57-58
• 4.1.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析58-60
• 4.2 噴水推進(jìn)泵性能試驗(yàn)60-65
• 4.2.1 試驗(yàn)裝置和測(cè)量器材60-62
• 4.2.2 試驗(yàn)方法及內(nèi)容62
• 4.2.3 數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)果分析62-65
• 4.3 CFD仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 微型噴水推進(jìn)泵變轉(zhuǎn)速數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究68-81
• 5.1 變轉(zhuǎn)速內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬68-75
• 5.1.1 計(jì)算工況68
• 5.1.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析68-75
• 5.2 變轉(zhuǎn)速性能試驗(yàn)75-80
• 5.2.1 變轉(zhuǎn)速對(duì)噴水推進(jìn)泵水力性能的影響分析75-78
• 5.2.2 變轉(zhuǎn)速數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析78-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 沙毅;宋德玉;段福斌;喻彩麗;曹淼龍;;軸流泵變轉(zhuǎn)速性能試驗(yàn)及內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年06期

2 倪永燕;劉為民;;泵噴水推進(jìn)器研究進(jìn)展[J];船海工程;2013年05期

3 曹玉良;王永生;靳栓寶;;浸沒式噴水推進(jìn)泵設(shè)計(jì)及裝船后性能預(yù)報(bào)[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 丁江明;;船舶噴水推進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[A];2013年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

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本文編號(hào)：975619