發(fā)布時間：2020-12-13 20:29

　　為增強魚雷的作戰(zhàn)能力,各國紛紛裝配了新型推進裝置——泵噴推進器,該推進器不僅能夠有效地降低推進器的輻射噪聲,而且能夠保持極高的推進效率,使魚雷的續(xù)航能力、快速性和隱身性得到明顯提升。泵噴推進器的高效、低噪的特點是由其獨特的結(jié)構(gòu)所致,定轉(zhuǎn)子的有效配合可以極大增強推進器的做功效率,導(dǎo)管則起到了噪聲屏蔽作用。為了深入地探究泵噴的工作原理、水動力特性以及設(shè)計方法等,本文基于螺旋槳的升力線/升力面設(shè)計原理、面元法以及CFD方法,開展了泵噴推進器的水動力性能預(yù)報、流體仿真、雷泵一體的水動力預(yù)報方法、泵噴葉片設(shè)計方法、導(dǎo)管優(yōu)化設(shè)計方法,以及在雷尾環(huán)境下的泵噴實效伴流設(shè)計方法等研究工作,具體如下:1.采用用面元法建立了定常水動力干擾模型,將泵噴分為轉(zhuǎn)子-槳轂和定子-導(dǎo)管兩個系統(tǒng),系統(tǒng)間的干擾通過誘導(dǎo)速度進行考慮。針對魚雷泵噴定轉(zhuǎn)子的幾何外形,提出了基于圓臺面的葉片網(wǎng)格劃分方法。將該數(shù)值模型用于前置定子泵噴推進器的水動力數(shù)值預(yù)報,并與試驗結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明本文基于面元法建立的泵噴推進器數(shù)值模擬方法,可以對前置定子泵噴的水動力性能進行有效地數(shù)值計算,但后置定子泵噴的計算結(jié)果存在較大誤差,原因在于沒有... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１泵噴推進器實物及結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｏｆ?ｐｕｍｐｊｅｔ?ｐｒｏｐｕｌｓｏｒ?ａｎｄ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??１．２魚雷推進裝置發(fā)展現(xiàn)狀??．．

??３、無論漸擴式還是漸縮式導(dǎo)管，其內(nèi)壁面與螺旋槳之間的間隙，阻滯了葉片梢部??由壓力面向吸力面的流動，使吸力面和壓力面的載荷狀態(tài)趨于平穩(wěn)，降低了葉片的梢部??損失。??１．２．３泵噴推進器的工作原理和應(yīng)用??泵噴推進器相比前兩種推進器，具有推進效率高、輻射噪聲低、臨界航速高以及軸??系簡單等優(yōu)點，對應(yīng)的缺點是葉片系統(tǒng)較為復(fù)雜、重量較大。本節(jié)主要從幾何結(jié)構(gòu)和工??作原理角度探究栗噴推進器的特點，并對泵噴推進器的工程應(yīng)用、水動力研宄現(xiàn)狀及設(shè)??計理論研宄現(xiàn)狀進行闡述和分析。??１．２．３．１幾何結(jié)構(gòu)和工作原理??泵噴推進器由軸對稱環(huán)形導(dǎo)管、轉(zhuǎn)子和定子組成，在組成結(jié)構(gòu)上，與帶定子的導(dǎo)管??槳較為相近，如圖１．３所示。??導(dǎo)管??

、頂式葉片結(jié)構(gòu)，與采用梢部卸載設(shè)計的常規(guī)槳葉片相比，平頂式葉片具剖面的弦長沿徑向的變化相對較小、徑向載荷分布更為均勻、梢部同樣為（因此空化的臨界航速更高，但在導(dǎo)管內(nèi)壁面的作用下會產(chǎn)生較強烈的梢子為一組與來流方向呈一定夾角的固定葉輪，根據(jù)定子的軸向安裝位置前置定子式泵噴和后置定子式泵噴兩種。當定子置于轉(zhuǎn)子上游時，主要是流和預(yù)旋，當置于轉(zhuǎn)子下游時，可回收轉(zhuǎn)子尾流的周向旋轉(zhuǎn)速度。??的高效、低噪不僅與導(dǎo)管的增壓和聲屏蔽相關(guān)，還與所處的遲滯進流有由載體尾部的邊界層、尾部線型的收縮以及泵噴盤面的阻滯共同作用而比要明顯大于常規(guī)螺旋槳，如圖１．３（ａ）所示，雷尾的邊界層正好處于泵功區(qū)域，而對于常規(guī)槳來說，邊界層的影響要小很多。同時，泵噴葉片的傾斜導(dǎo)管也會對來流產(chǎn)生阻滯作用，從而使泵噴入口盤面處的平均進流降低。這代表，如果設(shè)計合理，泵噴的出流速度幾乎可以與載體的航行使得推進器在隨載體的航行過程中實現(xiàn)減小噴射和螺旋尾跡的目的。??＾泵噴作用盤??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]水下航行器泵噴推進器設(shè)計方法研究[D]. 劉業(yè)寶.哈爾濱工程大學 2013
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[4]非均勻流場中螺旋槳性能預(yù)報和理論設(shè)計研究[D]. 譚廷壽.武漢理工大學 2003



本文編號：2915135