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原文传递喷水推进斜流泵流场和性能分析

论文题名：	喷水推进斜流泵流场和性能分析
关键词：	船舶工程;喷水推进斜流泵;水力设计;几何参数;轴向间隙;等扬程补偿流量
摘要：	喷水推进作为一种特殊的推进方式，与传统螺旋桨相比有很多优势，近年来被广泛应用于各类高性能船舶。喷水推进泵是喷水推进系统的核心部件，一般分为轴流式和斜流式，本文以喷水推进斜流泵为研究对象。相比于普通水泵，它的设计要求更好的过流能力、抗气蚀性能和效率。考虑到叶轮机械内部流动的复杂性，试验研究周期长、成本高，本文采用CFD方法分析内部流场和外特性。　　本文采用等扬程补偿流量法确定泵的设计工况点，根据确定的基本设计参数进行喷水推进斜流泵的水力设计，得出泵的叶轮和空间导叶的轴面尺寸。喷泵模型的建立在Concepts NREC中软件完成，先在一维设计模块中生成轴面投影图，初步一维计算外特性，在符合要求后进入三维设计模块，完善泵其他三维参数，经过反复的性能评估和参数调整得出符合总体性能要求的泵级，作为原型泵。　　在此模型基础上本文做了不同几何参数对泵性能影响的分析，得出主要结论如下:过小的动叶叶顶间隙会使吸力面尾缘积聚回流，过大则增加间隙泄露，都使泵的效率下降，本文中确定了使外特性最优的动叶叶顶间隙;对动叶施加适当的掠改形可提高泵的性能，本文中最优方案为掠+5°，该方案改善了小流量时扬程曲线出现的驼峰不稳定现象和前缘间隙损失;存在与流动匹配的最优轴向间隙，设计中应根据动静叶之间流动的实时变化反复调节轴向间隙，使之与流动匹配;动叶稠度的增加能减小叶片两边压差提高效率和扬程，但对空化性能不利，功耗也随之增大，静叶稠度的增加能加强整流，但当超过限定值时摩擦损失增加导致效率下降，综合考虑本文取动叶5片，静叶7片;轮毂比的增加也对空化性能不利，但可使最高效率点后移，改善小流量的不稳定，本文综合考虑确定了最优轮毂比为0.5。
作者：	王洪瑞
专业：	轮机工程
导师：	钟兢军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文