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含气状态下螺旋混流式推进泵内部流动的数值计算与性能预测
| 论文题名： | 含气状态下螺旋混流式推进泵内部流动的数值计算与性能预测 |
| 关键词： | 高速船技术;含气状态;推进泵;内部流动;数值计算 |
| 摘要： | 随着高速船技术的快速发展，喷水推进器以其独特的优点越来越受到人们的重视。与螺旋桨推进不同，喷水推进是一种特殊的推进方式，它利用推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进，并通过操舵倒航机构分配和改变喷流方向来实现载体的操纵与控制。喷水推进装置的发展趋势是进一步增大功率，提高效率和减轻重量，同时随着整个系统的进一步优化，喷水推进将会更广泛地应用于各类船舶。 喷水推进船只在水中航行时，受不同等级波浪的影响，会导致推进泵内进入不同含量的空气，导致推进泵输出功率和运行状态的不稳定。含气状态下螺旋混流泵输出功率较其它形式的叶片泵有更好的稳定性。为了研究含气状态下螺旋离心式喷水推进泵的性能，并结合工作需要，对该型式推进泵内部气液两相流场特性进行了仿真模拟和分析。建立了混流式推进泵的结构模型，并利用GAMBIT软件进行了网格的划分，通过FLUENT软件进行了流场的流场计算。计算了5％~45%五种含气率工况下推进泵内的内流特性，研究了对应的螺旋混流式推进泵内部压力分布云图、速度分布云图和气相分布图；通过计算1rad/s~20rad/s之间的5个转速值，研究了对应叶片的静压分布规律、速度分布规律、内部压力分布云图、速度分布云图和气相分布图。根据推进泵进出口速度和压强、转矩等参数计算了泵在各工况下的扬程、推力和效率值曲线，比较分析特征曲线后，得到了泵水力性能最佳的方案。 |
| 作者： | 吴昭 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 韩伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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