详情

原文传递喷水推进泵流道设计研究

论文题名：	喷水推进泵流道设计研究
关键词：	喷水推进泵;流道形状;汽蚀性能
摘要：	喷水推进装置作为一种新型的船舶推进装置,其应用领域正在逐步扩展,尤其是在高性能舰船上已被广泛应用。在未来高速船领域内,喷水推进装置必将向着大功率、高效率的方向发展。泵作为喷水推进装置的核心部件,对其性能的研究极为重要。　　基于两类相对流面理论,本文首先应用Fortran语言编制了喷水推进泵准三维反问题设计程序,该程序可认为是通用的,对于本文中设计转速及功率条件下的其他模型程序,可通过修改此程序来实现。由程序生成的DATA文件,可进行喷水推进泵的三维建模,最后应用Fluent软件对不同流道形状的喷水推进泵进行数值模拟。　　本文共设计了五种喷水推进泵流道形状。其中模型一特征为进口内、外径比r/R=0.19;模型二特征为r/R=0.25;模型三特征为r/R=0.30:模型四在模型二的基础上,在动叶区入口处,适当地改变了轮毂和轮缘的轴面流道边线形状,使其离心角度加大;模型五与模型四相比,只是将动叶区进口附近轮毂和轮缘的径向角度增加的更大一些。针对于每一种模型,分别选取了7～8个流量工况点进行计算,在这些工况中,以设计点流量为基准,选取小流量工况、设计工况和大流量工况作为典型工况,对于前三种模型不同流量工况下的流场进行了对比分析,包括压力场和速度场。另外,针对于五种模型,计算出各个工况点的流量、扬程、功率、效率和汽蚀面积百分比,进行外特性对比分析。分析曲线的变化趋势及汽蚀性能。　　在完成以上工作后,根据分析的结果,进行设计点工况的选型和变转速计算。由于汽蚀是影响泵性能的重要因素,因此在此处选型时,主要选择汽蚀性能优良的喷水推进泵流道模型进行计算,分析流量、扬程、功率、效率、汽蚀面积随转速的变化关系。本文中由于没有对叶型进行较多的汽蚀优化,因此设计出的喷水推进泵汽蚀面积较大,但通过对流道形状的分析,能够得到利于减小汽蚀的流道形状。因此可根据不同的设计要求进行泵的选型,为喷水推进泵的实验研究等提供了依据。
作者：	付华林
专业：	动力机械及工程
导师：	谭智勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文